JP2000265976A - 可変容量型ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプハウジングとカバーの間の合面のシー
ル部材としてＯリングを採用できるようにし、低温シー
ル性を向上すること。 【解決手段】 可変容量型ポンプ１０において、ポンプ
ハウジング１１Ａに切欠形成される吐出連絡孔１００
を、ポンプハウジング１１Ａのアダプタリング嵌着孔２
０の内面で、カバー１１Ｂが被着される合面１０１にま
で及ばない位置に形成してなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のパワース
テアリング装置等に用いられる可変容量型ポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の油圧パワーステアリング
装置で操舵力をアシストするために、特開平8-200239号
公報に記載の如くの可変容量型ポンプが提案されてい
る。この従来の可変容量型ポンプは、自動車のエンジン
で直接回転駆動されるものであり、ポンプハウジングに
挿入されるポンプ軸に固定されて回転駆動されるととも
に、多数のベーンを溝に収容して半径方向に移動可能と
してなるロータを有し、ポンプハウジングにプレッシャ
プレート、アダプタリングを積層状態で嵌着し、ポンプ
ハウジングの合面にカバーを被着し、該アダプタリング
にはカムリングを嵌装し、プレッシャプレートとカバー
の間でカムリングの内周部とロータの外周部との間にポ
ンプ室を形成し、プレッシャプレートには吐出ポート
を、カバーの側に吸込ポートを設けることとしている。

【０００３】そして、この従来技術では、カムリングを
アダプタリング内で移動変位可能とし、かつポンプ室の
容積が最大となるような付勢力をカムリングに作用する
ばねをポンプハウジングからアダプタリングを貫通して
カムリングに臨ませたばね室に設置し、カムリングとア
ダプタリングとの間に第１と第２の流体圧室を分割形成
し、ポンプ室から吐出される圧力流体を、プレッシャプ
レートの吐出ポートから、プレッシャプレートの背面側
の高圧力室、プレッシャプレートに穿設したオリフィ
ス、前記第２の流体圧室とばね室、ポンプハウジングの
アダプタリング嵌着孔面に切欠形成した吐出連絡孔を介
して吐出通路に導くようにし、ポンプ室から吐出される
圧力流体の前記オリフィス前の圧力を第１流体圧室に、
オリフィス後の圧力を第２流体圧室に導き、両流体圧室
に作用する圧力の差圧によりカムリングを前記付勢力に
抗して移動させ、ポンプ室の容積を変化させて吐出流量
を制御可能としている。これにより、この可変容量型ポ
ンプでは、回転数が低い自動車の停車時や低速走行時に
は大きな操舵アシスト力が得られるように吐出流量を大
とし、回転数の高い高速走行時には操舵アシスト力を小
さくするように吐出流量を一定量以下に制御し、パワー
ステアリング装置に要求される操舵アシスト力を発生可
能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
には、下記、の問題点がある。 ポンプ室から吐出される圧力流体を吐出通路に導く吐
出経路中で、ポンプハウジングに設けられるばね室と吐
出通路とをつなぐ吐出連絡孔をポンプハウジングのアダ
プタリング嵌着孔面に切欠形成するに際し、この吐出連
絡路をポンプハウジングにおけるアダプタリング装着孔
周辺でカバーが被着される合面から切欠形成している。
従って、ポンプハウジングの上述の合面には、アダプタ
リング嵌着孔内面の一部を切り欠いた切欠溝が表われる
ものとなる。

【０００５】ポンプハウジングの上述の合面における
アダプタリング嵌着孔周辺に一部切欠溝が存在すること
から、ポンプハウジングとカバーの間のこの合面に介装
されるシール部材としては、Ｏリングを用いることがで
きず、プレートガスケットを用いるものとなる。このた
め、低温シール性の確保に困難がある。

【０００６】本発明の課題は、ポンプハウジングとカバ
ーの間の合面のシール部材としてＯリングを採用できる
ようにし、低温シール性を向上することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、ポンプハウジングに挿入されるポンプ軸に固定され
て回転駆動されるとともに、多数のベーンを溝に収容し
て半径方向に移動可能としてなるロータを有し、ポンプ
ハウジングにプレッシャプレート、アダプタリングを積
層状態で嵌着し、ポンプハウジングの合面にカバーを被
着し、該アダプタリングにはカムリングを嵌装し、プレ
ッシャプレートとカバーの間でカムリングの内周部とロ
ータの外周部との間にポンプ室を形成し、プレッシャプ
レートには吐出ポートを、カバーの側に吸込ポートを設
けてなり、カムリングをアダプタリング内で移動変位可
能とし、かつポンプ室の容積が最大となるような付勢力
をカムリングに作用するばねをポンプハウジングからア
ダプタリングを貫通してカムリングに臨ませたばね室に
設置し、カムリングとアダプタリングとの間に第１と第
２の流体圧室を分割形成し、ポンプ室から吐出される圧
力流体を、プレッシャプレートの吐出ポートから、プレ
ッシャプレートの背面側の高圧力室、プレッシャプレー
トに穿設したオリフィス、前記第２の流体圧室とばね
室、ポンプハウジングのアダプタリング嵌着孔面に切欠
形成した吐出連絡孔を介して吐出通路に導くようにし、
ポンプ室から吐出される圧力流体の前記オリフィス前の
圧力を第１流体圧室に、オリフィス後の圧力を第２流体
圧室に導き、両流体圧室に作用する圧力の差圧によりカ
ムリングを前記付勢力に抗して移動させ、ポンプ室の容
積を変化させて吐出流量を制御可能としてなる可変容量
型ポンプにおいて、ポンプハウジングに切欠形成される
前記吐出連絡孔を、該ポンプハウジングの前記アダプタ
リング嵌着孔面で、前記カバーが被着される合面にまで
及ばない位置に形成してなるようにしたものである。

【０００８】

【作用】請求項１に記載の本発明によれば、、の作
用がある。 ポンプハウジングに切欠形成される吐出連絡孔を、ポ
ンプハウジングのアダプタリング嵌着孔の内面で、カバ
ーが被着される合面にまでに及ばない位置に形成した。
従って、カバーが被着されるポンプハウジングの合面に
は、切欠溝の如くが表われない。

【０００９】ポンプハウジングの上述の合面における
アダプタリング嵌着孔の周辺に切欠溝の如くが表われれ
ないから、ポンプハウジングとカバーの間のこの合面に
介装されるシール部材としてＯリングを採用でき、結果
として低温シール性を向上できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は可変容量型ポンプを示す断
面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１
のIII−III線に沿う断面図、図４は図２のVI−VI線に沿
う断面図である。

【００１１】可変容量型ポンプ１０は、自動車の油圧パ
ワーステアリング装置の油圧発生源となるベーンポンプ
であり、図１〜図３に示す如く、ポンプケーシング１１
に挿入されるポンプ軸１２にセレーションにより固定さ
れて回転駆動されるロータ１３を有している。ポンプケ
ーシング１１は、ポンプハウジング１１Ａとカバー１１
Ｂをボルト１４で一体化して構成され、軸受１５Ａ〜１
５Ｃを介してポンプ軸１２を支持している。ポンプ軸１
２は、自動車のエンジンで直接回転駆動可能とされてい
る。

【００１２】ロータ１３は周方向の多数位置のそれぞれ
に設けた溝１６にベーン１７を収容し、各ベーン１７を
溝１６に沿う半径方向に移動可能としている。

【００１３】ポンプケーシング１１のポンプハウジング
１１Ａの嵌着孔２０には、プレッシャプレート１８、ア
ダプタリング１９が積層状態で嵌着され、これらは後述
する支点ピン２１によって周方向に位置決めされた状態
でカバー１１Ｂにより側方から固定保持されている。支
点ピン２１の一端はカバー１１Ｂに装着固定されてい
る。

【００１４】ポンプケーシング１１に固定されている上
述のアダプタリング１９にはカムリング２２が嵌装され
ている。カムリング２２は、ロータ１３とある偏心量を
もってロータ１３を囲み、プレッシャプレート１８とカ
バー１１Ｂの間で、ロータ１３の外周部との間にポンプ
室２３を形成する。そして、ポンプ室２３のロータ回転
方向上流側には、カバー１１Ｂに設けた吸込ポート２４
が開口し、この吸込ポート２４にはハウジング１１Ａ、
１１Ｂに設けた吸込通路２５Ａ、２５Ｂを介してポンプ
１０の吸込口２６が連通せしめられている。他方、ポン
プ室２３のロータ回転方向下流側には、プレッシャプレ
ート１８に設けた吐出ポート２７が開口し、この吐出ポ
ート２７にはハウジング１１Ａに設けた高圧力室２８
Ａ、吐出通路２８Ｂを介してポンプ１０の吐出口２９が
連通せしめられている。尚、ポンプ１０の吐出経路（高
圧力室２８Ａから吐出通路２８Ｂに渡る経路）の詳細に
ついては後述する。

【００１５】これにより、可変容量型ポンプ１０にあっ
ては、ポンプ軸１２によってロータ１３を回転駆動し、
ロータ１３のベーン１７が遠心力でカムリング２２に押
し付けられて回転するとき、ポンプ室２３のロータ回転
方向下流側では隣り合うベーン１７間とカムリング２２
とが囲む容積を回転とともに拡大して作動流体を吸込ポ
ート２４から吸込み、ポンプ室２３のロータ回転方向上
流側では隣り合うベーン１７間とカムリング２２とが囲
む容積を回転とともに減縮して作動流体を吐出ポート２
７から吐出する。

【００１６】しかるに、可変容量型ポンプ１０は、下記
(A) の如くの吐出流量制御装置４０と、下記(B) の如く
のベーン加圧装置６０とを有している。 (A) 吐出流量制御装置４０ 吐出流量制御装置４０は、ポンプケーシング１１に固定
されている上述のアダプタリング１９の鉛直最下部に前
述の支点ピン２１を載置し、カムリング２２の鉛直最下
部をこの支点ピン２１に支持し、カムリング２２をアダ
プタリング１９内で揺動変位可能としている。そして、
吐出流量制御装置４０は、ポンプハウジング１１Ａから
アダプタリング１９を貫通してカムリング２２に臨むば
ね室４１を設け、このばね室４１の開口部に螺着される
キャップ４１Ａによりバックアップされるスプリング４
２により、ポンプ室２３の容積が最大となるような付勢
力をカムリング２２に付与可能としている。

【００１７】また、吐出流量制御装置４０は、カムリン
グ２２とアダプタリング１９との間に第１と第２の流体
圧室４４Ａ、４４Ｂを分割形成している。即ち、第１流
体圧室４４Ａと第２流体圧室４４Ｂは、カムリング２２
とアダプタリング１９の間で、支点ピン２１と、その軸
対象位置に設けたシール材４５とで分割される。

【００１８】ここで、前述したポンプ１０の吐出経路に
おいて、ポンプ室２３から吐出されてプレッシャプレー
ト１８の吐出ポート２７からポンプハウジング１１Ａの
高圧力室２８Ａに送出された圧力流体は、プレッシャプ
レート１８に穿設したオリフィス４６から上述の第２の
流体圧室４４Ｂ、アダプタリング１９を貫通している前
述のばね室４１、更にポンプハウジング１１Ａの嵌着孔
２０に切欠形成される吐出連絡孔１００を介して吐出通
路２８Ｂに圧送されるようになっている。尚、吐出連絡
孔１００の具体的構成については後述する。

【００１９】吐出流量制御装置４０は、上述のポンプ１
０の吐出経路で、第２流体圧室４４Ｂに開口するオリフ
ィス４６の開口面積をカムリング２２の側壁で増減さ
せ、可変メータリングオリフィスを形成している。即
ち、オリフィス４６はカムリング２２の移動変位に伴っ
てその側壁で開度調整せしめられる。そして、吐出流量
制御装置４０は、オリフィス４６通過前の高流体圧を
第１流体圧供給路４７Ａ、切換弁４８、ポンプハウジン
グ１１Ａ、アダプタリング１９に穿設した連通路４９を
介して第１流体圧室４４Ａに導き、オリフィス４６通
過後の減圧圧力を前述の如く第２流体圧室４４Ｂに導
き、両流体圧室４４Ａ、４４Ｂに作用する圧力の差圧に
よりカムリング２２を前述のスプリング４２の付勢力に
抗して移動させ、ポンプ室２３の容積を変化させてポン
プ１０の吐出流量を制御可能としている。

【００２０】尚、切換弁４８は、フロントケーシング１
１Ａに穿設した弁格納孔５１にスプリング５２、切換プ
ランジャ５３を収容し、スプリング５２で付勢されるプ
ランジャ５３をケーシング１１Ａに螺着したキャップ５
４で担持している。切換プランジャ５３は、切換弁体５
５Ａ、弁体５５Ｂを備え、切換弁体５５Ａの加圧室５６
Ａに第１流体圧供給路４７Ａを連通し、弁体５５Ｂの他
方のスプリング５２が格納されている背圧室５６Ｂにポ
ンプハウジング１１Ａ、アダプタリング１９に穿設した
連通路５７を介して第２流体圧室４４Ｂを連通してい
る。また、切換弁体５５Ａと弁体５５Ｂの間の中間室５
６Ｃには前述した吸込通路２５Ａが貫通して形成され、
吸込側流体が送給される。切換弁体５５Ａは、ポンプハ
ウジング１１Ａ、アダプタリング１９に穿設した前述の
連通路４９を開閉可能としている。即ち、ポンプ１０の
吐出圧力が低い低回転域では、スプリング５２の付勢力
により切換プランジャ５３を図１に示す原位置に設定
し、切換弁体５５Ａにより第１流体圧室４４Ａとの連通
路４９を閉じ、ポンプ１０の中高回転域では加圧室５６
Ａに加えられる高圧流体により切換プランジャ５３を移
動させて連通路４９を開き、この高圧流体を第１流体圧
室４４Ａに導くことを可能とする。

【００２１】従って、吐出流量制御装置４０を備えたポ
ンプ１０の吐出流量特性は以下の如くである。 (1) ポンプ１０の回転数が低い自動車の低速走行域で
は、ポンプ室２３から吐出されて切換弁４８の加圧室５
６Ａに及ぶ流体の圧力が未だ低く、切換弁４８は原位置
に位置し、カムリング２２はスプリング４２により付勢
された原状態を維持する。このため、ポンプ１０の吐出
流量は、回転数に比例して増加する。

【００２２】(2) ポンプ１０の回転数の増加により、ポ
ンプ室２３から吐出されて切換弁４８の加圧室５６Ａに
及ぶ流体の圧力が高くなると、切換弁４８はスプリング
５２の付勢力に抗して切換プランジャ５３を移動させて
連通路４９を開き、この高圧流体を第１流体圧室４４Ａ
に導く。これにより、カムリング２２は第１流体圧室４
４Ａと第２流体圧室４４Ｂとに作用する圧力の差圧によ
り移動し、ポンプ室２３の容積を徐々に減縮していく。
従って、ポンプ１０の吐出流量は、回転数の増加に対
し、回転数の増加による流量増加分と、ポンプ室２３の
容積減縮による流量減少分とを相殺し、一定の大流量を
維持させることができる。

【００２３】(3) ポンプ１０の回転数が継続して更に増
加し、カムリング２２が更に移動することにより、カム
リング２２がスプリング４２を一定量超えて押動する
と、このカムリング２２の側壁がポンプ室２３からの吐
出経路の中間部のオリフィス４６の開口面積を絞り始め
る。従って、ポンプ１０の吐出流量は、このオリフィス
４６の絞り量に比例して低減する。

【００２４】(4) ポンプ１０の回転数が一定値を超える
自動車の高速運転域に達すると、カムリング２２が移動
限に達し、カムリング２２の側壁によるオリフィス４６
の絞り量も最大となり、ポンプ１０の吐出流量は一定の
小流量を維持する。

【００２５】(B) ベーン加圧装置６０ ベーン加圧装置６０は、ロータ１３のベーン１７を収容
している溝１６の基部１６Ａの両側に対応する、プレッ
シャプレート１８、サイドプレート２０の溝１６との摺
接面にリング状油溝６１、６２を設けてある。そして、
フロントケーシング１１Ａに設けてあるポンプ室２３の
高圧力室２８Ａを、プレッシャプレート１８に設けた油
孔６３を介して上述の油溝６１に連通している。これに
より、ポンプ室２３から高圧力室２８Ａに吐出した圧力
流体をプレッシャプレート１８、サイドプレート２０の
油溝６１、６２を介して、ロータ１３の周方向の全ての
ベーン１７のための溝１６の基部に導き、各ベーン１７
をカムリング２２に向けて加圧可能とするものである。

【００２６】これにより、ポンプ１０にあっては、回転
の始めは遠心力によりベーン１７をカムリング２２に押
し付けるものの、吐出圧力が生じた後には、ベーン加圧
装置６０によってベーン１７とカムリング２２との接触
圧を増大させ、圧力流体の逆流を防止可能とする。

【００２７】然るに、ポンプ１０にあっては、図４に示
す如く、高圧力室２８Ａから吐出通路２８Ｂに渡る吐出
経路の中間部を形成するため、ポンプハウジング１１Ａ
からアダプタリング１９を貫通して設けられているばね
室４１と、ポンプハウジング１１Ａの吐出通路２８Ｂと
を連絡するようにポンプハウジング１１Ａのアダプタリ
ング１９等のための嵌着孔２０に切欠形成される吐出連
絡孔１００を、該嵌着孔２０の内周面で、カバー１１Ｂ
が被着される合面１０１にまで及ばない位置に形成して
いる。このとき、吐出連絡孔１００は、嵌着孔２７の内
周面に該ポンプハウジング１１Ａの中心軸に対し斜交す
る円柱状の座ぐり溝部１００Ａと、座ぐり溝部１００Ａ
の底部から吐出通路２８Ｂにまで穿設された穿設孔部１
００Ｂとから構成される。尚、吐出連絡孔１００の座ぐ
り溝部１００Ａは、ポンプハウジング１１Ａの中心軸に
平行をなす円柱状であっても良い。

【００２８】これにより、ポンプ１０にあっては、ポン
プハウジング１１Ａとカバー１１Ｂの合面１０１におい
て、ポンプハウジング１１Ａの嵌着孔２０に被着される
カバー１１Ｂの嵌合面１０２の外周溝にＯリング１０２
Ａを装填されて該嵌着孔２０をシールする。また、ポン
プハウジング１１Ａの吸込通路２５Ａとカバー１１Ｂの
吸込通路２５Ｂとの連絡部でも、カバー１１Ｂの衝合面
１０３の円周溝にＯリング１０３Ａを装填されてそれら
吸込通路２５Ａ、２５Ｂをシールする。

【００２９】尚、ポンプ１０のポンプハウジング１１に
あっては、吐出通路２８Ｂと吸込通路２５Ａとの間にリ
リーフ通路１１０、リリーフ弁１１１を備え、ポンプ１
０の吐出圧力をリリーフ可能としている。また、ポンプ
１０のカバー１１Ｂにあっては、吸込通路２５Ｂからポ
ンプ軸１２の軸受１５Ｃまわりに潤滑油供給路１２１を
穿設し、ポンプハウジング１１Ａにあっては、ポンプ軸
１２の軸受１５Ｂまわりから吸込通路２５Ａに戻る潤滑
油戻り路１２２を穿設してある。

【００３０】従って、本実施形態によれば、以下の作用
がある。 ポンプハウジング１１Ａに切欠形成される吐出連絡孔
１００を、ポンプハウジング１１Ａのアダプタリング嵌
着孔２０の内面で、カバー１１Ｂが被着される合面１０
１にまでに及ばない位置に形成した。従って、カバー１
１Ｂが被着されるポンプハウジング１１Ａの合面１０１
には、切欠溝の如くが表われない。

【００３１】ポンプハウジング１１Ａの上述の合面１
０１におけるアダプタリング嵌着孔２０の周辺に切欠溝
の如くが表われれないから、ポンプハウジング１１Ａと
カバー１１Ｂの間のこの合面１０１に介装されるシール
部材としてＯリング１０２Ａ、１０３Ａを採用でき、結
果として低温シール性を向上できる。

【００３２】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本
発明の実施において、可変容量型ポンプ１０が備えた前
述の吐出流量制御装置４０はそれらの構成を多様に変形
できる。また、本発明の実施において、カバー１１Ｂは
ポンプ室２３を画成するためのサイドプレートを別部材
として備えても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ポンプハ
ウジングとカバーの間の合面のシール部材としてＯリン
グを採用できるようにし、低温シール性を向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は可変容量型ポンプを示す断面図である。

【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図３は図１のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】図４は図２のVI−VI線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１０ 可変容量型ポンプ １１Ａ ポンプハウジング １１Ｂ カバー １２ ポンプ軸 １３ ロータ １６ 溝 １６Ａ 基部 １７ ベーン １８ プレッシャプレート １９ アダプタリング ２０ 嵌着孔 ２１ 支点ピン ２２ カムリング ２３ ポンプ室 ２４ 吸込ポート ２７ 吐出ポート ２８Ａ 高圧力室 ２８Ｂ 吐出通路 ４０ 吐出流量制御装置 ４１ ばね室 ４２ スプリング ４３ 加圧プランジャ ４４Ａ 第１流体圧室 ４４Ｂ 第２流体圧室 ４６ オリフィス １００ 吐出連絡孔

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 誠 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台112番地１ 株 式会社ショーワ栃木開発センター内 Ｆターム(参考） 3H040 AA03 BB01 BB09 BB11 CC01 CC22 DD01 DD14 DD21 DD37 DD40 3H044 AA02 BB05 BB08 CC01 CC27 DD01 DD09 DD11 DD24 DD28 DD35

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプハウジングに挿入されるポンプ軸
   に固定されて回転駆動されるとともに、多数のベーンを
   溝に収容して半径方向に移動可能としてなるロータを有
   し、 ポンプハウジングにプレッシャプレート、アダプタリン
   グを積層状態で嵌着し、ポンプハウジングの合面にカバ
   ーを被着し、該アダプタリングにはカムリングを嵌装
   し、プレッシャプレートとカバーの間でカムリングの内
   周部とロータの外周部との間にポンプ室を形成し、プレ
   ッシャプレートには吐出ポートを、カバーの側に吸込ポ
   ートを設けてなり、 カムリングをアダプタリング内で移動変位可能とし、か
   つポンプ室の容積が最大となるような付勢力をカムリン
   グに作用するばねをポンプハウジングからアダプタリン
   グを貫通してカムリングに臨ませたばね室に設置し、カ
   ムリングとアダプタリングとの間に第１と第２の流体圧
   室を分割形成し、 ポンプ室から吐出される圧力流体を、プレッシャプレー
   トの吐出ポートから、プレッシャプレートの背面側の高
   圧力室、プレッシャプレートに穿設したオリフィス、前
   記第２の流体圧室とばね室、ポンプハウジングのアダプ
   タリング嵌着孔面に切欠形成した吐出連絡孔を介して吐
   出通路に導くようにし、 ポンプ室から吐出される圧力流体の前記オリフィス前の
   圧力を第１流体圧室に、オリフィス後の圧力を第２流体
   圧室に導き、両流体圧室に作用する圧力の差圧によりカ
   ムリングを前記付勢力に抗して移動させ、ポンプ室の容
   積を変化させて吐出流量を制御可能としてなる可変容量
   型ポンプにおいて、 ポンプハウジングに切欠形成される前記吐出連絡孔を、
   該ポンプハウジングの前記アダプタリング嵌着孔面で、
   前記カバーが被着される合面にまで及ばない位置に形成
   してなることを特徴とする可変容量型ポンプ。