JP2000170668A - 可変容量形ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変容量形ベーンポンプにおいて、カムリン
グの振動、ポンプ吐出側での脈動を減衰させ、騒音問題
を解決する。 【解決手段】 ポンプボディ２１内で揺動可能なカムリ
ング２７の両側に第１、第２の流体圧室４３，４４を備
える。カムリングの揺動を制御する制御バルブ４０を作
動する流体圧を得るためのメータリング絞りを、吐出側
通路５１，５２の一部に設けた固定メータリング絞り５
３と、この固定メータリング絞りの上流側の吐出側通路
３３から分岐した通路５８の一部で前記カムリングの揺
動により開閉するように設けた可変メータリング絞り５
９とから構成する。これらのメータリング絞りの上流側
の流体圧を制御バルブ４０により制御することによりダ
ンパ絞り部５６ａを介して第１の流体圧室に導入する。
また、両メータリング絞りの下流側の流体圧をダンパ絞
り部５７を介して第２の流体圧室に導入する。

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する。

【０００２】

【従来の技術】動力舵取装置用ポンプとして従来一般に
は、自動車用エンジンで直接回転駆動される容量形のベ
ーンポンプが用いられている。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っ
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、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、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６−２００８８３号公報、特開平７−２
４３３８５号公報、特開平８−２００２３９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、たとえば特開平８−２００２３９号公報等におけ
るポンプ構造を示す図１１を用いて簡単に説明すると、
図中１はポンプボディ、１ａはアダプタリング、２はこ
のボディ１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２ａ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。

【０００５】３はロータで、前記カムリング２内の一側
にポンプ室４を形成するように他側寄りに偏心して収容
されている。このロータ３が外部駆動源によって回転駆
動されることにより、放射方向に進退自在に保持したベ
ーン３ａを進退させる。なお、図中３ｂはロータ３の駆
動軸で、ロータ３は図中矢印で示す方向に回転駆動され
る。ここでは、ポンプ室４を、カムリング２内でロータ
３の一側に形成されるほぼ三日月形状を呈する空間部で
あって、後述する吸込側開口７から吐出側開口８にかけ
て形成される空間部を示すものとして説明する。

【０００６】５，６はボディ１内に設けたアダプタリン
グ１ａの楕円形空間部１ｂ内でカムリング２の外周面両
側に形成され、それぞれが高圧側と低圧側となる第１、
第２の流体圧室である。これらの室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１１に設けたメータリング絞りの上、下流側の流体圧
を導く通路５ａ，６ａが、後述するスプール式制御バル
ブ１０を介して開口している。

【０００７】この例では、可変メータリング絞り１２
を、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１２ａと、この孔部１２ａを開閉するように
移動するカムリング２の側縁部１２ｂとによって形成し
ている。このため、第２の流体圧室６は、上述した可変
メータリング絞り１２の下流側の流体圧の状態におかれ
ており、この流体圧が前記通路６ａを介して前記制御バ
ルブ１０の低圧側の室に導かれている。また、上述した
可変メータリング絞り１２下流側のポンプ吐出側通路を
符号１３で示す。

【０００８】なお、図１１中、符号７は前記ポンプ室４
のポンプ吸込側領域４Ａに臨んで開口されるポンプ吸込
側開口（吸込ポート）、８はポンプ室４のポンプ吐出側
領域４Ｂに臨んで開口されるポンプ吐出側開口（吐出ポ
ート）である。これらの開口７，８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（ポンプ容量）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１０は、ポンプ
吐出側通路１１，１３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１２の上、下流側
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
部で高圧側の流体圧室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。

【００１１】すなわち、上述したようにポンプ吐出側通
路１１，１３の可変メータリング絞り１２の上、下流側
の流体圧を制御バルブ１０で制御して前記カムリング２
両側の流体圧室５，６に導入することにより、図１１中
黒塗り矢印または白抜き矢印で示すように、カムリング
２を所要の方向に揺動させてポンプ室４内の容積を変
え、図１３の流量特性に示すようにポンプ吐出側での流
量に対応させて吐出流量を制御することができる。ま
た、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。

【００１２】上述した図１１は図１２中領域Ａから領域
Ｂにかけての状態を示し、ポンプ回転数が一定以上にな
ると、前記可変メータリング絞り１２の上、下流側の流
体圧力差が増大し、その結果カムリング２は図中右側
（黒塗り矢印で示す方向）に揺動し、可変メータリング
絞り１２を絞ることによりその絞り量に応じてポンプか
らの吐出流量が減少し、最小の絞り位置で領域Ｃで示す
ように一定流量に維持されることになる。

【００１３】また、前記制御バルブ１０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１２の上、下流側での差圧が所定
の値以上になったときに可変メータリング絞り１２より
も上流側の流体圧Ｐ１を制御圧としてカムリング２外側
の高圧側の流体圧室５に導入し、カムリング２の揺動を
防止するように動作する。

【００１４】なお、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１０の低圧室を通って前
記ポンプ室４のポンプ吸込側領域４Ａに至るポンプ吸込
側通路１４を設けている。また、前記ポンプ吐出側通路
１３には、ポンプ吐出側の流体圧が一定圧以上になった
ときに前記ポンプ吸込側通路１４を介してポンプ吸込側
（またはタンクＴ側）に圧力流体をポンプ吸込側（タン
クＴ側）に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１５を設けている。

【００１５】上述した構造による可変容量形ポンプで
は、カムリング２を揺動動作させるための一対の流体圧
室５，６のうち、第２の流体圧室６に可変メータリング
絞り１２の下流側の流体圧を直接導入する構造となって
いる。すなわち、第２の流体圧室６を構成するポンプボ
ディ１側の側壁に設けた孔部１２ａと揺動動作するカム
リング２の外周縁部とで可変メータリング絞り１２が形
成され、この第２の流体圧室６を通って前記ポンプ吐出
側通路１３側に給送されている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような構造に
よる従来の可変容量形ポンプにおいて、カムリング２が
第１、第２の流体圧室５，６の圧力と前記第２の流体圧
室６内に設けた圧縮コイルばね２ｂの付勢力とによっ
て、ポンプ回転数に伴う流体の供給流量の増減に応じて
揺動動作し、ポンプ容量が所要の大きさになるように制
御しているが、このカムリング２の揺動動作を適切に制
御するうえで問題がある。

【００１７】たとえばポンプが高回転域に至ったとき
に、制御バルブ１０により可変メータリング絞り１２の
上流側の流体圧を導入する第１の流体圧室５は、一部に
絞り部を有する通路５ａを介して流体圧を導入する構造
であるから、カムリング２がこの第１の流体圧室５側に
揺動したときには、前記通路５ａの絞り部によるダンパ
機能によって、前記カムリング２に対して所要の制動力
を作用させることができる。

【００１８】しかし、第２の流体圧室６には、圧縮コイ
ルばね２ｂを設けているだけであって、上述した第１の
流体圧室５側のようにカムリング２に制動力を与えるダ
ンパ機能をもつ手段が設けられていない。このため、カ
ムリング２が第２の流体圧室６側に揺動したときには、
ばね２ｂが撓むことによる弾撥力は多少作用するもの
の、ダンパ機能による制動力を効かせることができな
い。したがって、カムリング２の第１、第２の流体圧室
５，６側への揺動動作が不安定となり易い。そして、カ
ムリング２が振動したり、ポンプ吐出側の流体圧に脈動
を生じることが避けられない。

【００１９】すなわち、第２の流体圧室６に開口する孔
部１２ａからポンプ吐出側の流体圧が噴流となって流入
し、これをカムリング２の外側縁部で開閉しようとした
ときにカムリング２が振動しやすく、しかもこのような
孔部１２ａからの噴流をカムリング２の外側縁部で開閉
することにより、ポンプ吐出側において脈動が大きくな
る。

【００２０】このような振動や脈動を生じると、動力舵
取装置において、操舵力が変動したり、流体音等の騒音
が大きくなるという問題につながるおそれがあり、この
ような問題を解決することができる何らかの対策を講じ
ることが望まれている。

【００２１】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ポンプ内部で揺動動作するカムリングの動
きを所要の状態で制御する第１、第２の流体圧室の両方
でダンパ機能による制動力を作用させるように構成する
ことにより、従来問題となっていたカムリングの振動や
吐出側流体圧での脈動を軽減し、騒音問題を解決するこ
とができる可変容量形ポンプを得ることを目的としてい
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明の請求項１に係る可変容量形ポンプは、ロ
ータを一側寄りに片寄らせた状態で配置しこのロータの
他側寄りの部分との間にポンプ室を形成するカムリング
と、前記カムリングをその外周面の一部に設けた揺動支
点ピンを支点として揺動可能に支持する内部空間を有す
るポンプボディと、前記ポンプボディ内で前記カムリン
グを前記ポンプ室からのポンプ容量を最大とする方向に
付勢する付勢手段と、前記ポンプボディの内部空間内で
前記カムリングの外周部との間にシール手段を介して分
割形成され前記カムリングを揺動させる流体圧が導かれ
る第１および第２の流体圧室と、前記ポンプ室から吐出
される圧力流体の吐出側通路の途中に設けたメータリン
グ絞りの上、下流側の流体圧により作動され前記カムリ
ングの揺動を制御するスプール式の制御バルブとを備え
た可変容量形ポンプにおいて、前記メータリング絞り
を、前記吐出側通路の一部に設けた固定メータリング絞
りと、この固定メータリング絞りの上流側の吐出側通路
から分岐した通路の一部で前記カムリングの揺動により
開閉するように設けた可変メータリング絞りとによって
構成するとともに、前記固定メータリング絞りおよび固
定メータリング絞りの上流側の流体圧を前記制御バルブ
により制御することによりダンパ絞り部を介して前記第
１の流体圧室に導入する流路を設け、前記固定メータリ
ング絞りおよび可変メータリング絞りの下流側の流体圧
をダンパ絞り部を介して前記第２の流体圧室に導入する
流路を設けたことを特徴とする。

【００２３】また、本発明の請求項２に係る可変容量形
ポンプは、請求項１に記載の可変容量形ポンプにおい
て、前記制御バルブのスプールを摺動自在に支持するバ
ルブ孔の一端に前記吐出側通路を接続し、前記スプール
内に軸線方向に沿って吐出側通路を構成する通路孔を形
成するとともに、前記バルブ孔の他端を前記ポンプボデ
ィに設けたポンプ吐出側ポートに接続し、前記スプール
内の通路孔の一部に前記固定メータリング絞りを設けた
ことを特徴とする。

【００２４】また、本発明の請求項３に係る可変容量形
ポンプは、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、前記分岐通路を、前記第２の流体圧室
の側壁部で前記カムリングの外側縁部で開閉される位置
に開口した開口によって、前記可変メータリング絞りを
構成したことを特徴とする。

【００２５】また、本発明の請求項４に係る可変容量形
ポンプは、請求項３に記載の可変容量形ポンプにおい
て、前記分岐通路の前記第２の流体圧室への開口を複数
の小孔によって構成したことを特徴とする。

【００２６】また、本発明の請求項５に係る可変容量形
ポンプは、請求項１、請求項２、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、前記付勢手段を
内設したプランジャダンパを前記第２の流体圧室内に設
け、このプランジャダンパを前記カムリングの側部に当
接させたことを特徴とする。

【００２７】また、本発明の請求項６に係る可変容量形
ポンプは、請求項１、請求項２に記載の可変容量形ポン
プにおいて、前記付勢手段を内設したプランジャダンパ
を前記第２の流体圧室内に設け、このプランジャダンパ
を前記カムリングの側部に当接させるとともに、前記カ
ムリングの揺動に伴って移動するプランジャダンパの動
きで前記分岐通路の一部を開閉する可変メータリング絞
りを、前記第２の流体圧室とは区画された位置に設けた
ことを特徴とする。

【００２８】本発明によれば、ポンプ吐出側の通路を、
固定メータリング絞り、可変メータリング絞りを設けた
二系統にするとともに、これらのメータリング絞りの上
流側の流体圧とポンプ吸込側の流体圧とから制御バルブ
によって制御した制御圧をカムリングの揺動方向の一側
の第１の流体圧室に導入し、前記メータリング絞りの下
流側の流体圧を前記カムリングの揺動方向の他側の第２
の流体圧室に導入することにより、カムリングをポンプ
吐出側の流量に応じて揺動させ、ポンプ吐出側への供給
流量を一定量またはポンプ回転数の増加とともに一定量
以下の任意の量に維持する。

【００２９】また、本発明によれば、カムリングを揺動
させる第１、第２の流体圧室を、ダンパ絞り部を介して
制御バルブ、ポンプ吐出側通路に接続しているから、ポ
ンプ回転数の増減による吐出側通路の途中のメータリン
グ絞りの上、下流側での流体圧の圧力差に伴ってカムリ
ングが揺動する際に、カムリングに対して両揺動方向で
所要の制動力を与えることができ、カムリングが振動し
たり、ポンプ吐出側で脈動を生じたりすることがないよ
うにカムリングを所要の状態で円滑に揺動させることが
できる。

【００３０】また、本発明によれば、ポンプの吐出側通
路のメータリング絞りの上流側で分岐した通路を、第２
の流体圧室のカムリング外側縁部で開閉される位置に開
口し、カムリングの揺動に伴って開閉することにより、
ポンプ吐出側の流量を一定に維持することができる。

【００３１】また、本発明によれば、付勢手段の付勢力
をプランジャダンパを介してカムリングに作用させてい
るから、カムリングに対して付勢力と制動力を適切に作
用させ、円滑な揺動を得ることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１ないし図７は本発明に係る可
変容量形ポンプの第１の実施の形態を示す図である。こ
こで、この第１の実施の形態では、本発明に係るベーン
ポンプが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って、その吐出流量をポンプの回転
数が増大するにしたがって、最大吐出流量よりも少ない
所定流量になり、その流量を維持するという、いわゆる
ドルーピング特性をもつポンプによって説明する。ま
た、この実施の形態では、図２に示すように、直動型の
リリーフバルブを備えている例を示す。

【００３３】図１、図２において全体を符号２０で示す
ベーンタイプの可変容量形ポンプは、ポンプボディを構
成するフロントボディ２１およびリアボディ２２を備え
ている。このフロントボディ２１は、図１、図２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２３を収納配置する収
納空間２４が形成されるとともに、この収納空間２４の
開口端を閉塞するようにリアボディ２２が組合わせられ
一体に組立てられる。このフロントボディ２１には、ポ
ンプ構成要素２３を構成するロータ２５を外部から回転
駆動するためのドライブシャフト２６が貫通した状態で
軸受２６ａ，２６ｂ（２６ａはフロントボディ２１側、
２６ｂはリアボディ２２側に配設される）により回転自
在に支持されている。２６ｃはオイルシールである。

【００３４】２７はカムリングで、このカムリング２７
はベーン２５ａを有するロータ２５の外周部に嵌装して
配置される内側カム面２７ａを有し、かつこの内側カム
面２７ａとロータ２５との間にポンプ室２８を形成して
いる。また、このカムリング２７は、後述するようにポ
ンプ室２８の容積（ポンプ容量）を可変できるように収
納空間２４内で空間内壁部分に嵌合状態で設けられたア
ダプタリング２９内で移動変位可能に配置されている。
なお、このアダプタリング２９は、ボディ２１の収納空
間２４内でカムリング２７を移動変位可能に保持するた
めのものである。

【００３５】図２、図３において符号３０はプレッシャ
プレートで、このプレッシャプレート３０は、上述した
ロータ２５、カムリング２７およびアダプタリング２９
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２３）のフロントボディ２１側に圧接して積層配
置されている。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２２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２１とリアボディ２２との一体
的な組立てによって所要の組立状態とされる。そして、
これらの部材によって、前記ポンプ構成要素２３が構成
されている。

【００３６】前記プレッシャプレート３０と、これにカ
ムリング２７を介して積層されるサイドプレートとなる
リアボディ２２とは、後述する揺動支点ピン３１や適宜
の回り止め手段（図示せず）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。前記揺
動支点ピン３１は、カムリング２７を揺動可能とするた
めの軸支部および位置決めピンとして機能し、またカム
リング２７を揺動させる流体圧室を画成するシール機能
も有する。

【００３７】３３は前記フロントボディ２１の収納空間
２４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３３によってポンプ吐出側圧力がプレッ
シャプレート３０に作用する。３４はこのポンプ吐出側
圧力室３３にポンプ室２８からの圧油を導くようにプレ
ッシャプレート３０に穿設されているポンプ吐出側開口
である。

【００３８】前記リアボディ２２の一部には、図示しな
いがポンプ吸込側開口３５（図１ではポンプ室２８に対
する開口位置を示す）が設けられ、この吸込側開口３５
を介してタンクＴから流入する吸込側流体は、リアボデ
ィ２２の一部に設けた吸込側ポートからボディ２２内に
形成したポンプ吸込側通路（共に図示せず）を通り、リ
アボディ２２の端面に開口するポンプ吸込側開口３５か
らポンプ室２８内に供給される。図３中３５ａはポンプ
吸込側開口３５に対向する溝部である。

【００３９】４０はフロントボディ２１の上方に前記シ
ャフト２６と直交する方向に形成されたバルブ孔４１と
スプール４２とからなる制御バルブである。この制御バ
ルブ４０により、前記アダプタリング２９内でカムリン
グ２７の両側に前記揺動支点ピン３１とその軸対象位置
に設けたシール材４５により分割形成した第１、第２の
流体圧室４３，４４に導入する流体圧を制御するように
構成されている。

【００４０】前記バルブ孔４１の一端側には、図示しな
いが前記ポンプ吐出側圧力室３３からの通路５１（図１
中破線で示す）が接続されている。前記スプール４２の
軸線方向に沿って通路５２が形成されている。この通路
５２の一部、ここではスプール４２の他端側に設けられ
るばね５４ａを有するばね室５４側に固定メータリング
絞り５３が設けられている。前記ばね室５４の外方端に
は、ポンプ吐出側ポート５５が通路孔５５ａを介して形
成され、図示しない油圧利用機器としてのパワーステア
リング装置に圧油を給送する。

【００４１】前記スプール４２は、前述したように第
１、第２の流体圧室４３，４４に対して固定メータリン
グ絞り５３の上、下流側の流体圧を、ポンプ回転数に応
じて導入するように構成されている。固定メータリング
絞り５３の上流側の流体圧は、制御バルブ４０のバルブ
孔４１において一端寄りに開口する通路孔５６を介して
導入するように構成されている。この通路孔５６はスプ
ール４２が図１中左方に位置している初期状態ではラン
ド４２ａにより遮断されており、このときにはスプール
４２の中央の環状溝を介してこの部分に開口しているポ
ンプ吸込側（タンクＴの圧力）がランド４２ａの小径部
分との間の隙間通路４２ｂを介して導入されている。

【００４２】また、前記スプール４２が固定メータリン
グ絞り５３および後述する可変メータリング絞りの上、
下流側の流体圧の差圧によって図中左方に移動するにし
たがって、上述したポンプ吸込側から切り離され、絞り
の上流側の流体圧が通路孔５６を介して第１の流体圧室
４３に導入される。このような通路孔５６への制御バル
ブ４０による供給流体圧の制御は、図５に対応する図６
（ａ），（ｂ）、図７（ａ），（ｂ）に示す通りであ
る。前記通路孔５６の一部はダンパ絞り５６ａとして構
成されている。

【００４３】一方、前記固定メータリング絞り５３の下
流側の流体圧は、前記吐出ポート５５の一部に開口しダ
ンパ絞りとして機能する通路孔５７を介して第２の流体
圧室４４に作用する。

【００４４】前記ポンプ吐出側通路の一部、この実施の
形態では、プレッシャプレート３０に形成した三つの小
孔５８による通路が、ポンプ吐出側圧力室３３から前記
吐出側通路５１とは別に分岐して形成され、第２の流体
圧室４４に開口している。これらの小孔５８の開口端と
前記カムリング２７の外周縁の周縁部とによって、前記
可変メータリング絞り５９が形成されている。この可変
メータリング絞り５９を通過する流体圧は、第２の流体
圧室４４、アダプタリング２９の切欠き部分を通り、前
記通路孔５７から前記吐出ポート５５に開口している。

【００４５】図１、図２において、符号６１は前記カム
リング２７を付勢する圧縮コイルばねで、この圧縮コイ
ルばね６１は前記第２の流体圧室４４の一部に臨む円形
空間内に配置されている。この円形空間は、前記フロン
トボディ２１の外方から形成された孔部６２を閉塞する
ように螺入したプラグ部材６３の筒状部内に形成され、
この筒状部には一端が開口するプランジャダンパ６４が
前記ばね６１の弾撥力によってカムリング２７の外周部
に当接するとともに、このカムリング２７の揺動動作に
かかわらず、常にカムリング２７に対してばね６１によ
る付勢力を作用させるように構成されている。図中６４
ａはプランジャダンパ６４の外周部でプラグ部材６３の
筒状部との間をシールするシール材としてのＯリングで
ある。

【００４６】前記プランジャダンパ６４の一部には、ば
ね６１を配設した内部と第２の流体圧室４４とを連通す
る小孔によるダンパ絞り６５が形成されている。なお、
このダンパ絞り６５に代えて、前記プラグ部材６３の一
部に大気に開口するブリード孔６３ａを設け、このブリ
ード孔６３ａの働きで前記ばね６１とプランジャダンパ
６４とによってダンパ機能が得られるように構成しても
よい。上述したダンパ絞り６５はたとえば０．６ｍｍ程
度の穴径で形成すればよい。また、前記プランジャダン
パ６４の外周にはＯリングが介装され、この部分をシー
ルしているが、このＯリングはカムリング２７の振動を
抑制する効果も備えている。

【００４７】図２中４８はリアボディ２２の一部に設け
たリリーフバルブであり、前記第２の流体圧室４４に開
口することによりポンプ吐出側通路の一部に接続され、
ポンプ吐出側の流体圧をリアボディ２２に設けた通路４
８ａを介してポンプ吸込側に逃がすことができるように
構成されている。以上のようなベーンタイプの可変容量
形ポンプ２０において、上述した以外の構成は従来から
広く知られている通りであり、ここでの具体的な説明は
省略する。

【００４８】上述した構造による可変容量形ポンプ２０
によれば、ポンプ吐出側圧力室３３からの吐出側通路５
１，５２，５５ａ、５８，５７を、固定メータリング絞
り５３、可変メータリング絞り５９を設けた二系統とし
ている。また、これらのメータリング絞り５３，５９の
上流側の流体圧とポンプ吸込側の流体圧（タンク圧）と
から制御バルブ４０によって制御した制御圧をカムリン
グ２７の揺動方向の一側である第１の流体圧室４３に導
入している。一方、前記メータリング絞り５３，５９の
下流側の流体圧を前記カムリング２７の揺動方向の他側
である第２の流体圧室４４に導入している。

【００４９】このような構造によれば、カムリング２７
をポンプ吐出側の流量の大きさに応じて所要の状態で揺
動させ、ポンプ吐出側への供給流量を図５に示すように
一定量またはポンプ回転数の増加とともに一定量以下の
任意の量に維持することができる。

【００５０】ここで、図５において、ポンプ回転が低速
から中速域に至ると、ａ−ｂ、さらにｃに示すように供
給流量が変化する。このとき、制御バルブ４０は、図６
（ａ），（ｂ）に示すように、ポンプ回転が低速である
ときには、第１の流体圧室４３には通路孔５６、ダンパ
絞り５６ａを介してポンプ吸込側の流体圧（タンク圧）
が導かれ、両メータリング絞り５３，５９の絞り量によ
って得られる差圧で決められた一定量を維持する。

【００５１】ポンプ回転数が高速域に至ると、制御バル
ブ４０のスプール４２が図７（ａ），（ｂ）に示すよう
に左行し、第１の流体圧室４３への通路孔５６をメータ
リング絞り５３，５９の上流側の流体圧に切り換える。
したがって、前記カムリング２７は、ばね６１を設けて
いる第２の流体圧室４４側に揺動し、これにより可変メ
ータリング絞り５９は徐々に閉じられる。

【００５２】上述した可変メータリング絞り５９を構成
する小孔５８がカムリング２７の外側縁部によって完全
に閉じられると、固定メータリング絞り５３の上、下流
側の差圧で制御バルブ４０が制御され、これによって定
められる流量を維持することができる（図５中ｄ−ｅで
示す）。このような流量特性がいわゆるドルーピング特
性である。

【００５３】ここで、上述した可変メータリング絞り５
９を構成する小孔５８とカムリング２７の外側縁部の変
位による開口量との関係を変更すると、図５中一点鎖線
で示すように流量特性を変更することができる。

【００５４】なお、この実施の形態では、上述した小孔
５８を三個用いており、これによって形成される可変メ
ータリング絞り５９は、従来から広く知られているタイ
プの可変絞りにおける開口量よりも小さい。また、この
ような可変メータリング絞り５９としては、上述した図
１ないし図４に示すようにカムリング２の外側縁部で開
閉される三個の小孔５８に限らず、一個またはそれ以上
の小孔５８によって構成することができる。

【００５５】前記カムリング２７の揺動量は、現行品で
はたとえば１．９ｍｍ程度であり、複数個の小孔５８
（合計の開口量が１個のものと同等）を設けると、カム
リング２７の少ない変位によって絞りを開閉することが
できるから、ポンプ性能の設定上から便利である。この
実施の形態では、たとえば三個の小孔５８として、一個
の１ｍｍ径の小孔５８（カムリング２７の変位方向の先
端側）と二個の１．１ｍｍ径の小孔５８（変位方向の後
側）とを用いるとよいが、これに限らない。前述したよ
うに特性を変更するには、これらの孔の径を適宜変更し
たり、開口位置をカムリング２７の移動方向に並ぶよう
にずらしたり、この移動方向に沿って開口量を変化させ
ればよい。また、このような小孔５８は円形のものに限
らず、角穴、異形穴などであってもよい。

【００５６】また、前記カムリング２７を揺動させる第
１、第２の流体圧室４３，４４を、ダンパ絞り５６ａ，
５７を介して制御バルブ４０、ポンプ吐出側通路（吐出
側ポート５５）に接続しているから、ポンプ回転数の増
減による吐出側通路の途中のメータリング絞り５３，５
９の上、下流側での流体圧の圧力差に伴ってカムリング
２７が揺動する際に、カムリング２７に対して両揺動方
向で所要の制動力を与えることができる。

【００５７】ここで、上述したダンパ絞り５６ａはたと
えば１．２ｍｍ程度の穴径とすればよい。また、可変メ
ータリング絞り５９の下流側に位置するダンパ絞りとな
る通路孔５７は、たとえば２ｍｍ程度の穴径で形成する
とよい。

【００５８】このような構造によれば、第１、第２の流
体圧室４３，４４側への揺動時に適切な制動力を与える
ことができるから、カムリング２７が振動したり、ポン
プ吐出側で脈動を生じたりすることがないようにカムリ
ング２７を所要の状態で円滑に揺動させることができ
る。なお、上述したダンパ絞りとなる通路孔５７は、固
定メータリング絞り５３の下流側であればよいから、た
とえば制御バルブ４０のばね室５４側に連通させること
もできる。

【００５９】この実施の形態では、付勢手段である圧縮
コイルばね６１の付勢力をプランジャダンパ６２を介し
てカムリングに作用させているから、カムリング２７に
対して付勢力と制動力を適切に作用させ、円滑な揺動を
より一層効果的に得ることができる。ここで、このプラ
ンジャダンパ６２の動きを適切に制御するには、エアブ
リード孔６３ａを設け、ばね６１を設けた側の空間を大
気に所定の絞りを介して開口させることにより、効果を
より一層向上させることができる。

【００６０】図８は上述した第１の実施の形態における
可変容量形ポンプ２０を、ドルーピングタイプから定流
量タイプに変更した場合を示し、図２に対応する側断面
図である。この実施の形態では、上述したドルーピング
タイプのものとは異なり、可変メータリング絞りが必要
ないから、プレッシャプレート３０での第２の流体圧室
４４に開口する小孔５８を省略している。また、制御バ
ルブ４０におけるスプール４２の固定メータリング絞り
５３は、要求されるポンプ特性に合わせて適宜の絞り径
で形成すればよい。

【００６１】また、図示しないが、前記制御バルブ４０
のスプール４２に設けた固定メータリング絞り５３の下
流側の流体圧を第２の流体圧室４４に導く通路孔５７を
絞り部として機能する径で形成するか、その一部に絞り
部を設けるとよい。

【００６２】勿論、このような構造であっても、プラン
ジャダンパ６４やダンパ絞りとなる通路孔５７とによっ
て、第２の流体圧室４４側でもカムリング２７へのダン
パ効果を作用させることができる。したがって、このよ
うな構造のポンプでも、上述した実施の形態と同様に、
カムリング２７の揺動動作時における振動を減衰させ、
ポンプ吐出側での脈動を低減し、騒音を抑制することが
できる。

【００６３】また、この実施の形態における構造では、
可変容量形ポンプ２０において、ドルーピングタイプの
ものと定流量タイプのものとの間で、可変メータリング
絞りを構成する以外の部分は部品の共通化を図ることが
でき、仕様の変更に対する対応を簡素化することができ
るという利点がある。

【００６４】図９および図１０は本発明に係る可変容量
形ポンプ２０において、ドルーピングタイプの流量特性
をもつ場合の第２の実施の形態を示す。これらの図にお
いて、前述した図１〜図７と同一または相当する部分に
は同一番号を付して詳細な説明は省略する。

【００６５】この第２の実施の形態も、第１の実施の形
態と同様に、ポンプ吐出側の流量を回転数の増加に伴っ
て供給流量を最大流量よりも減少させる、いわゆるドル
ーピング特性とする可変容量形ポンプである。

【００６６】この実施の形態では、可変メータリング絞
り７０を、前述した第１の実施の形態とは異なり、カム
リング２７の揺動に連動するプランジャダンパ６４の動
きを利用して設けている。

【００６７】これを詳述すると、図９および図１０に示
すように、ポンプ吐出側圧力室３３から前記制御バルブ
４０側への吐出側通路５１とは別に分岐した通路７１を
ポンプボディ２１に設けている。この通路７１は、圧縮
コイルばね６１を収納したプラグ部材６３とボディ２１
との間の空間からなる通路部７２から径方向に穿設した
通路孔７３を経て、前記プランジャダンパ６４の外周部
に凹設した環状溝７４の外方端側に連通している。

【００６８】前記環状溝７４の内方端側は、前記通路孔
７３とは別の径方向の小径孔７５を介してプラグ部材６
３の筒状部外周の一部に形成した空間からなる通路部７
６からボディ２１に形成した通路孔７７を経て前記ポン
プ吐出側ポート５５に連通している。

【００６９】そして、上述したプランジャダンパ６４の
環状溝７４と小径孔７５とによって前記可変メータリン
グ絞り７０が形成されている。すなわち、プランジャダ
ンパ６４がカムリング２７の揺動に伴って移動すると、
小径孔７５が徐々に閉じられることにより、可変メータ
リング絞り７０が、前記第２の流体圧室４４に対して区
画された位置に形成されている。

【００７０】ここで、この小径孔７５としては、カムリ
ング２７の揺動に伴う変位で可変メータリング絞りを開
閉する場合に比べて、穴径の選択がより一層自由にな
る。すなわち、前述した第１の実施の形態での小孔より
も穴径を小さくすることができ、ポンプの回転数に対す
る供給流量特性の選択幅が広がる。また、ダンパ効果を
より一層効果的に作用させることもできる。

【００７１】また、このような構造では、カムリング２
７が振動してもその影響が可変メータリング絞り７０に
は直接影響しないので、脈動の発生を少なくすることが
できる。このような利点は、上述したように可変メータ
リング絞り７０を第２の流体圧室４４とは区画された位
置に設けることで、より一層効果的となる。

【００７２】また、前述した実施の形態では、プレッシ
ャプレート３０に設けた小孔５８を変更することにより
ポンプの流量特性を変更しているから、プレッシャプレ
ートの共通化が図れないという問題があるが、この実施
の形態では、この問題はなくなり、プレッシャプレート
３０を標準部品として用いることができる。

【００７３】さらに、この第２の実施の形態では、前述
した第１の実施の形態とは異なり、ばね６１を組み付け
るためのプラグ部材６３やプランジャダンパ６４の交換
のみでポンプの流量特性を変更するにあたって、ポンプ
本体部の分解作業が必要ないという利点がある。

【００７４】なお、本発明は上述した実施の形態構造に
限定されず、可変容量形ポンプ２０の各部の形状、構造
等を、適宜変形、変更することは自由であり、種々の変
形例が考えられる。また、上述した各実施の形態では、
固定メータリング絞り５３や可変メータリング絞り５９
というように単に「絞り」として説明したが、これはこ
のような絞り部分がオリフィスであってもチョークであ
ってもよいからである。

【００７５】

【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、固定メータリング絞りと可変メー
タリング絞りとを二系統に分岐した吐出側通路系に設け
るとともに、カムリングの両側に形成される第１、第２
の流体圧室にダンパ機能を付加しているため、カムリン
グの両揺動方向ともダンパ機能を適切に作用させること
ができ、カムリングの揺動時の振動を適切に減衰させる
ことができるとともに、ポンプ吐出側での脈動を改善す
ることができる。したがって、従来問題であった騒音を
少なくすることができる。

【００７６】また、本発明によれば、ドルーピングタイ
プの流量特性をもつポンプを構成するにあたって、固定
メータリング絞りと可変メータリング絞りとを通る二系
統のポンプ吐出側の通路構造を採用しているから、ポン
プの回転数に対する供給流量の特性の調整や変更を簡単
に行うことができる。

【００７７】また、本発明によれば、ポンプの吐出側通
路の一系統を制御バルブを通過するように設けることに
より、脈動を低減することができる。また、上述した利
点をもつ可変容量形ポンプを、従来と同等の大きさで簡
単に構成することができる。

【００７８】また、本発明によれば、プランジャダンパ
部分に可変メータリング絞りを設けることにより、カム
リングの揺動動作時における振動が可変メータリング絞
りに直接伝わらないため、この可変メータリング絞りを
通過する圧力流体での脈動の発生を少なくすることがで
きる。しかも、このようなプランジャダンパは必要に応
じて簡単に追加することができるから、従来タイプのポ
ンプを簡単に改造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る可変容量形ポンプにおいてドル
ーピングタイプの流量特性をもつ場合の第１の実施の形
態を示し、低回転時（図５のａ−ｂの直前）の状態にあ
るポンプの要部断面図である。

【図２】 図１のII−II線で断面した片側の断面図であ
る。

【図３】 図１、図２の可変容量形ポンプにおいてカム
リングの一側に配設されるプレッシャプレートの側面図
である。

【図４】 プレッシャプレートに穿設した三つの小孔と
カムリングの外周縁部の揺動動作による関係を説明する
ための図である。

【図５】 図１、図２の可変容量形ポンプにおけるポン
プ回転数に対する供給流量を説明するための特性図であ
る。

【図６】 （ａ）はポンプの低回転時（図５のａ−ｂの
直前）における制御バルブによる第１の流体圧室への制
御圧力を説明するための制御バルブ部の断面図、（ｂ）
はその要部拡大図である。

【図７】 （ａ）はポンプの低回転時（図５のｂ−ｅ）
における制御バルブによる第１の流体圧室への制御圧力
を説明するための制御バルブ部の断面図、（ｂ）はその
要部拡大図である。

【図８】 図１、図２でのドルーピングタイプの流量特
性をもつ可変容量形ポンプを定流量タイプとして用いる
場合のポンプ構造を説明するための図２に対応する断面
図である。

【図９】 本発明に係る可変容量形ポンプにおいてドル
ーピングタイプの流量特性をもつ場合の第２の実施の形
態を示し、（ａ）は低回転時の状態にあるポンプの要部
断面図、（ｂ）はその要部拡大図である。

【図１０】 図９（ａ）のＸ−Ｘ線で断面した片側の断
面図である。

【図１１】 従来の可変容量形ポンプを示す低回転時の
状態での作動説明図である。

【図１２】 図１１のポンプにおけるポンプ回転数に対
する供給流量を説明する特性図である。

【符号の説明】

２０…ベーンタイプの可変容量形ポンプ（可変容量形ベ
ーンポンプ）、２１…フロントボディ（ポンプボデ
ィ）、２２…リアボディ（ポンプボディ）、２３…ポン
プ構成要素、２４…収納空間、２５…ロータ、２５ａ…
ベーン、２６…ドライブシャフト（回転軸）、２７…カ
ムリング、２８…ポンプ室、２９…アダプタリング、３
０…プレッシャプレート、３１…揺動支点ピン、３３…
ポンプ吐出側圧力室、３４…ポンプ吐出側開口、３５…
ポンプ吸込側開口、４０…スプール式制御バルブ、４１
…バルブ孔、４２…スプール、４２ａ…ランド部、４２
ｂ…隙間通路、４３，４４…第１、第２の流体圧室、４
５…シール材、４８…リリーフバルブ、５１…吐出側通
路、５３…固定メータリング絞り、５５…ポンプ吐出側
ポート、５５ａ…通路、５６…通路孔、５６ａ…ダンパ
絞り、５７…通路孔（ダンパ絞り）、５８…小孔（可変
メータリング絞り）、５９…可変メータリング絞り、６
１…圧縮コイルばね（付勢手段）、６２…孔部、６３…
プラグ部材、６３ａ…ブリード孔、６４…プランジャダ
ンパ、６４ａ…Ｏリング、６４ｂ…開口、６５…ダンパ
絞り、７０…可変メータリング絞り、７１…ポンプ吐出
側の分岐通路、７２…通路部、７３…通路孔、７４…環
状溝、７５…小径孔、７６…通路部、７７…通路孔、７
８…ダンパ絞り部となる通路孔、７９…ダンパ絞り、Ｔ
…タンク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 屋村 竜史 埼玉県東松山市神明町２丁目11番６号 自 動車機器株式会社松山工場内 (72)発明者 下 貴志 埼玉県東松山市神明町２丁目11番６号 自 動車機器株式会社松山工場内 (72)発明者 内野 一義 埼玉県東松山市神明町２丁目11番６号 自 動車機器株式会社松山工場内 Ｆターム(参考） 3H040 AA03 BB01 BB09 BB11 CC10 CC16 CC22 DD21 DD23 DD33 DD37 DD39 DD40 3H044 CC11 CC14 CC27 DD10 DD11 DD13 DD24 DD27 DD28 DD35

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータを一側寄りに片寄らせた状態で配
   置しこのロータの他側寄りの部分との間にポンプ室を形
   成するカムリングと、 前記カムリングをその外周面の一部に設けた揺動支点ピ
   ンを支点として揺動可能に支持する内部空間を有するポ
   ンプボディと、 前記ポンプボディ内で前記カムリングを前記ポンプ室か
   らのポンプ容量を最大とする方向に付勢する付勢手段
   と、 前記ポンプボディの内部空間内で前記カムリングの外周
   部との間にシール手段を介して分割形成され前記カムリ
   ングを揺動させる流体圧が導かれる第１および第２の流
   体圧室と、 前記ポンプ室から吐出される圧力流体の吐出側通路の途
   中に設けたメータリング絞りの上、下流側の流体圧によ
   り作動され前記カムリングの揺動を制御するスプール式
   の制御バルブとを備えた可変容量形ポンプにおいて、 前記メータリング絞りを、前記吐出側通路の一部に設け
   た固定メータリング絞りと、この固定メータリング絞り
   の上流側の吐出側通路から分岐した通路の一部で前記カ
   ムリングの揺動により開閉するように設けた可変メータ
   リング絞りとによって構成するとともに、 前記固定メータリング絞りと固定メータリング絞りの上
   流側の流体圧を前記制御バルブにより制御することによ
   りダンパ絞り部を介して前記第１の流体圧室に導入する
   流路を設け、 前記固定メータリング絞りと可変メータリング絞りの下
   流側の流体圧をダンパ絞り部を介して前記第２の流体圧
   室に導入する流路を設けた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、 前記制御バルブのスプールを摺動自在に支持するバルブ
   孔の一端に前記吐出側通路を接続し、前記スプール内に
   軸線方向に沿って吐出側通路を構成する通路孔を形成す
   るとともに、前記バルブ孔の他端を前記ポンプボディに
   設けたポンプ吐出側ポートに接続し、 前記スプール内の通路孔の一部に前記固定メータリング
   絞りを設けた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、 前記分岐通路を、前記第２の流体圧室の側壁部で前記カ
   ムリングの外側縁部で開閉される位置に開口した開口に
   よって、前記可変メータリング絞りを構成したことを特
   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、 前記分岐通路の前記第２の流体圧室への開口を複数の小
   孔によって構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１、請求項２、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、 前記付勢手段を内設したプランジャダンパを、前記第２
   の流体圧室内に設け、このプランジャダンパを前記カム
   リングの側部に当接させたことを特徴とする可変容量形
   ポンプ。
6. 【請求項６】 請求項１、請求項２に記載の可変容量形
   ポンプにおいて、 前記付勢手段を内設したプランジャダンパを、前記第２
   の流体圧室内に設け、このプランジャダンパを前記カム
   リングの側部に当接させるとともに、 前記カムリングの揺動に伴って移動するプランジャダン
   パの動きで前記分岐通路の一部を開閉する可変メータリ
   ング絞りを、前記第２の流体圧室とは区画された位置に
   設けたことを特徴とする可変容量形ポンプ。