JP2002147373A - 可変容量型ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カムリングが最大偏心位置付近に位置してい
るときにおける高圧の作動油の漏れを可及的に少なくす
る。吐出流量の不足や動力損失の増大を無くす。 【解決手段】 吐出通路３９にオリフィス４１，４２を
設け、その前後差圧で制御バルブ５７を作動させる。カ
ムリング２６の周域に、同リング２６の偏心量を増減す
るための第１の作動室３１と第２の作動室３２を設け
る。両作動室３１，３２にオリフィス４１，４２の上流
側の作動油を導入し、第２の作動室３２からの排出流量
を制御バルブ５７によって制御する。カムリング２６が
最大偏心位置付近に変位したときに第１の作動室３１を
吸入側分室３１ａと吐出側分室３１ｂに隔成するシール
部材５３を設け、オリフィス４１，４２の上流側を吐出
側分室３１ｂ部分に接続する。吐出側分室３１ｂに導入
された作動油は吸入側分室３１ａを経由してカムリング
２６内の吸入領域ａに漏出しなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のパワーステ
アリングの駆動源等に用いられるベーンポンプに関し、
とりわけ、ポンプ本体部の容量を変えることによって吐
出流量を制御する可変容量型ベーンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に用いられるベーンポンプとして、
駆動軸によって回転するロータの外周に複数のベーンを
放射方向に出没自在に取り付け、そのロータの周域に、
円形状の内周面を有するカムリングを偏心させて配置し
たものがある。このベーンポンプは、ロータとカムリン
グが偏心していることからロータが駆動回転すると、そ
の回転に伴って各ベーンが先端部をカムリングの内周面
に摺接させつつ進退作動し、円周方向で隣接するベーン
間に形成されるポンプ室の容積を連続的に増減変化させ
る。

【０００３】このような基本構造を有するベーンポンプ
にさらに吐出流量を制御する機構を組み込んだものが特
開２０００-１６１２４９号公報に記載されている。

【０００４】このベーンポンプは、ロータに対するカム
リングの偏心量を変えることによってポンプ容量を変化
させ、それによって吐出ポートから吐出される吐出流量
を制御する所謂可変容量型のものである。

【０００５】この可変容量型ベーンポンプは、具体的に
は、図７に示すように、ポンプ本体１（カムリング内）
の吸入領域と吐出領域が吸入通路２と吐出通路３に夫々
接続されるとともに、吐出通路３の吐出ポート４の手前
側にメインオリフィス５が直列に介装され、このメイン
オリフィス５の前後差圧によって制御バルブ６を作動さ
せるようになっている。また、カムリング（厳密な図示
は省略しているが、図面上ポンプ本体を示す符号１がカ
ムリングを同時に示すものとする。）は、付勢スプリン
グ７によって偏心量を増大させる方向に付勢され、カム
リング１の外周の相反位置には、導入される作動油によ
ってカムリング１の偏心量を減少させる第１の作動室８
と、逆にカムリング１の偏心量を増大させる第２の作動
室９とが形成されている。

【０００６】このベーンポンプの場合、第１と第２の作
動室８，９にはメインオリフィス５の上流側の作動油が
同様に導入され、第２の作動室９に接続される排出通路
１０の開口面積を制御バルブ６によって制御することに
より、カムリング１の偏心量を所謂メータアウト制御に
よって調整する。

【０００７】制御バルブ６は、排出通路１０を開閉する
弁体１２と、この弁体１２を排出通路１０が閉塞される
方向に付勢するリターンスプリング１３と、メインオリ
フィス５の上流側に連通し作動油の導入によって弁体１
２を排出通路１０の開口面積が増大する方向に押圧する
高圧流体室１４と、メインオリフィス５の下流側に連通
し作動油の導入によって弁体１２を排出通路１０の開口
面積が減少する方向に押圧する低圧流体室１５とを備え
ている。そして、この制御バルブ６は、弁体１２がメイ
ンオリフィス５の前後差圧に応動して排出通路１０の開
口面積を変化させ、それによって吐出流量が設定流量と
なるようカムリング１の偏心量を制御する。

【０００８】尚、図７に示したこの従来例においては、
メインオリフィス５の上流から第１の作動室８に導入さ
れる作動油は一旦制御バルブ６の高圧流体室１４に流入
し、弁体１２が低圧流体室１５側に所定量移動したとこ
ろで、この弁体１２によって流量制御されつつ第１の作
動室８に導入される。また、この例の場合、メインオリ
フィス５はカムリング１の偏心量の減少に伴なって開口
面積を減少させる可変オリフィスによって構成され、ロ
ータの回転速度の上昇によって所謂フローダウン特性が
得られるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この従来の可変容量型
ベーンポンプの場合、カムリング１と第１及び第２の作
動室８，９の側部はハウジングの内壁やサイドプレート
等の側壁部材によって閉塞されており、カムリング１は
偏心量を変化させるときにこの側壁部材に対して摺動す
る。このため、カムリング１と側壁部材の間には隙間が
あり、カムリング１内で加圧された作動油はこの隙間を
通して僅かずつ外部に漏れ出ている。

【００１０】ところで、前記従来のベーンポンプにおい
ては、カムリング１が最大偏心位置付近にあるときに、
制御バルブ６の弁体１２に形成されたオリフィス溝１７
を介して排出通路１０ａと連通するようになっている。
このため、カムリングが最大偏心位置付近にあるときに
は第１の作動室８全体が低圧となっており、カムリング
１内の吐出領域部分と第１の作動室８の間はカムリング
１を挟んで大きな圧力差となっている。

【００１１】したがって、カムリング１が最大偏心位置
付近にあるということは、ロータの回転速度が遅い場合
等できる限り吐出流量を増大させたいときであるにも拘
らず、カムリング１の側部の隙間を通して大量の作動油
が漏れ出てしまう。このため、油圧アクチュエータ１６
で必要とする充分な吐出流量が得られなくなるととも
に、動力損失も大きくなることが問題となっている。

【００１２】また、上記従来のポンプにおいて、メイン
オリフィス５の上流から第１の作動室８に作動油を直接
導入するとともに、弁体１２のオリフィス溝１７を廃止
し、オリフィス溝１７を通しての第１の作動室８からの
作動油の流出を無くすことも考えられるが、この場合に
も、第１の作動室８に導入された高圧の作動油がカムリ
ング１の側部の隙間を通してカムリング１内の低圧の吸
入領域に漏れ出てしまうため、吐出流量不足や動力損失
の増大等の問題は大幅に改善できるものではない。

【００１３】そこで本発明は、カムリングが最大偏心位
置付近に位置しているときにおける高圧の作動油の漏れ
を可及的に少なくして、吐出流量の不足や動力損失の増
大を無くすことのできる可変容量型ベーンポンプを提供
しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１に記載の発明は、複数のベ
ーンが放射方向に出没自在に取り付けられ、駆動軸によ
って回転駆動されるロータと、このロータの周域に同ロ
ータに対して偏心可能に配置され、ロータとその周域の
隣接する各ベーンとの間に複数のポンプ室を形成するカ
ムリングと、このカムリング内の吸入領域と吐出領域に
夫々連通する吸入通路及び吐出通路と、この吐出通路に
介装されたメインオリフィスと、前記カムリングをロー
タに対する偏心量が増大する方向に付勢する付勢スプリ
ングと、前記カムリングの外周の同カムリングを間に挟
む相反位置に設けられ、作動油の導入によって同カムリ
ングをロータに対する偏心量が減少する方向と増大する
方向に夫々押圧する第１の作動室及び第２の作動室と、
この第２の作動室内の作動油をドレーンさせる排出通路
と、前記メインオリフィスの前後差圧に応動して前記排
出通路を通しての第２の作動室からの作動油の排出流量
を制御する制御バルブと、を備え、この制御バルブは、
排出通路の開口面積を調整する弁体と、この弁体を排出
通路が閉じられる方向に付勢するリターンスプリング
と、前記吐出通路のメインオリフィスの上流側部分に連
通し、作動油の導入によって前記弁体を排出通路の開口
面積が増大する方向に押圧する高圧流体室と、前記吐出
通路のメインオリフィスの下流側の吐出ポートに連通
し、作動油の導入によって前記弁体を排出通路の開口面
積が減少する方向に押圧する低圧流体室と、を備えて成
る可変容量型ベーンポンプにおいて、前記第１の作動室
と第２の作動室を前記メインオリフィスの上流側に連通
させ、前記第２の作動室とメインオリフィスの上流側を
連通させる通路にオリフィスを介装するとともに、第１
の作動室を、カムリングの内側の吸入領域と吐出領域の
境界付近で吸入側分室と吐出側分室とに隔成するシール
手段を設け、第１の作動室とメインオリフィスの上流側
を連通させる通路を前記吐出側分室部分に接続するよう
にした。

【００１５】この発明の場合、吸入通路からカムリング
内の吸入領域に吸い入れられた作動油はベーンによるポ
ンプ作用によって加圧され、吐出通路のメインオリフィ
スを通り、吐出ポートから油圧アクチュエータへと供給
される。このとき、メインオリフィスの前後には圧力差
が生じ、その前後の圧力が制御バルブの高圧流体室と低
圧流体室に導入される。制御バルブでは、各流体室に導
入される圧力による力と、リターンスプリングの力のバ
ランスによって弁体を作動させる。

【００１６】メインオリフィスの前後差圧の増大によっ
て弁体が低圧流体室方向に移動するまでは第２の作動室
の作動油は排出されず、カムリングは付勢スプリングの
力によって最大偏心位置に位置している。したがって、
このときポンプは最大容量でもって吐出を続け、ロータ
の回転速度に略比例して吐出流量を増大させる。このと
き、第１の作動室にはシール手段によって隔成された吐
出側分室にメインオリフィスの上流側の作動油が導入さ
れ、第２の作動室にはメインオリフィスの上流側の作動
油が別のオリフィスを介して導入される。

【００１７】このとき第１の作動室を構成する吐出側分
室は、吸入側分室に対してシール手段によって隔成され
ているため、吐出側分室に導入された作動油はカムリン
グ内の吸入領域に漏出することはない。つまり、吸入側
分室はカムリングを挟んでその内側の吸入領域と近接し
ていることから、カムリングの側部の隙間を通して作動
油が吸入領域に漏出するが、吐出側分室と吸入側分室が
シール手段によって隔成されているため、吐出側分室の
作動油は吸入側分室を通ってカムリング内の吸入領域に
流れ込むことはない。

【００１８】また、メインオリフィスの前後差圧の増大
によって弁体が低圧流体室方向に移動すると、メインオ
リフィスの上流側と第２の作動室の間がオリフィスによ
って絞られた状態において排出通路が開かれ、弁体の移
動量に応じて第２の作動室の作動油が排出通路へと排出
される。カムリングはこれにより第１の作動室と第２の
作動室の圧力差に応じて偏心量を減少させる方向に移動
する。したがって、このときポンプはメインオリフィス
の前後差圧に応じた容量に調整され、その結果、油圧ア
クチュエータには設定吐出流量の作動油が供給される。

【００１９】請求項２に記載の発明は、シール手段を、
カムリングが最大偏心位置付近に変位したときにのみ、
第１の作動室内を吸入側分室と吐出側分室に隔成するよ
うにした。

【００２０】この発明の場合、カムリングが最大偏心位
置付近に変位して大吐出流量を必要とするときには、吸
入側分室と吐出側分室が隔成されて吐出側分室からの作
動油の漏出が阻止されるが、カムリングが偏心量を減少
させる方向に変位するときには吸入側分室と吐出側分室
が隔成されなくなる。したがって、このときメインオリ
フィスの上流側の作動油の圧力はカムリングの第１の作
動室に臨む外周面全面に作用することとなる。

【００２１】請求項３に記載の発明は、シール手段を弾
性材料によって形成し、カムリングが最大偏心位置まで
変位する前に相手部材に当接させるようにした。

【００２２】この発明の場合、カムリングが最大偏心位
置近くまで変位すると、シール手段が相手部材に当接し
て弾性変形し、カムリングの急激な動作を緩衝する。し
たがって、カムリングが最大偏心位置で停止するときに
は衝撃が生じなくなる。

【００２３】請求項４に記載の発明は、カムリングの周
域に、硬質材料から成り同カムリングとの間に第１の作
動室と第２の作動室を形成するリング状部材を配置し
て、油圧力によってロータ、ベーン、及び、カムリング
の側面方向に押し付けられるサイドプレートの圧力をこ
のリング状部材で受けるとともに、メインオリフィスの
上流側と前記第１，第２の作動室とを夫々連通させる通
路を前記サイドプレートに形成するようにした。

【００２４】この発明の場合、硬質材料から成るリング
状部材に加工を施すことなく、メインオリフィスの上流
側と第１，第２の作動室とを夫々連通させる通路を容易
に形成することができる。

【００２５】請求項５に記載の発明は、シール手段を、
カムリング内の吸入領域と吐出領域の境界点よりも吸入
側に偏寄させて配置するようにした。

【００２６】この発明の場合、カムリングが最大偏心位
置付近に変位しているときであっても、メインオリフィ
スの上流側の圧力を大きな受圧面積でもってカムリング
に作用させることが可能になる。

【００２７】請求項６に記載の発明は、吸入側分室と、
カムリング内の吸入領域または吸入通路とを連通するオ
リフィス通路を設けるようにした。

【００２８】この発明の場合、カムリングが最大偏心位
置付近に変位したときに、吸入側分室内の作動油がオリ
フィス通路を通ってカムリング内の吸入領域または吸入
通路により確実に戻されるようになる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態を、図
１の本発明の概略構成図を参照しつつ図２〜図６に基づ
いて説明する。

【００３０】図２〜図４において、２０は、本発明にか
かる可変容量型ベーンポンプのポンプハウジングであ
り、このポンプハウジング２０は、ポンプ本体部を収容
する凹部２１ａを備えたハウジング本体２１と、このハ
ウジング本体２１に結合されて凹部２１ａを閉塞するリ
ヤカバー２２とによって構成されている。ポンプハウジ
ング２０には車両のエンジンによって駆動される駆動軸
２３が回転自在に支持され、この駆動軸２３にロータ２
４が一体回転可能に結合されている。ロータ２４は、そ
の外周側放射方向に複数のスロットが形成され、その各
スロットにベーン２５が出没自在に収容されている。

【００３１】２６は、前記ロータ２４とともにポンプ本
体部を構成し、同ロータ２４を内周側に収容するカムリ
ングであり、このカムリング２６には前記各ベーン２５
の先端が摺接する円形状の内側カム面が形成されてい
る。また、カムリング２６は後述するように外周部の一
部（図３中の下端。）がポンプハウジング２０内に揺動
自在にピン２７によって支持され、そのピン２７を中心
とする揺動によってロータ２４に対する偏心量を調整で
きるようになっている。図３中Ｏは、ロータ２４及び駆
動軸２３の回転中心を示し、Ｏ’はカムリング２６の中
心を示すが、このカムリング２６の中心Ｏ’はその揺動
によって同図中をほぼ左右方向に変位する。

【００３２】このベーンポンプは、常態において、カム
リング２６が回転中心Ｏに対して偏心しているため、ロ
ータ２４がベーン２５の先端をカムリング２６の内周面
に摺接させつつ回転すると、隣接するベーン２５，２５
間に形成されるポンプ室の容積を増減変化させ、それに
よって連続的にポンプ作動を行う。そして、カムリング
２６とロータ２４の偏心量が変化すると、ポンプ室の容
積変化率が変わり、それに伴ってポンプ容量が変化す
る。

【００３３】また、２８は、ポンプハウジング２０の凹
部２１ａ内に嵌合され、内部にカムリング２６の収容空
間を形成するリング状部材であり、２９は、このリング
状部材２８とともに凹部２１ａ内に収容されたサイドプ
レートである。リング状部材２８は、硬質材料によって
ロータ２４、ベーン２５、及び、カムリング２６の三者
の幅よりも若干広く形成され、その内周面は前記カムリ
ング２６の揺動変位を許容し得るよう略楕円状に形成さ
れている。このリング状部材２８はカムリング２６の揺
動中心となるピン２７に係合され、このピン２７によっ
て回り止めがなされている。

【００３４】そして、リング状部材２８の内周面のうち
のピン２７の位置と相反する位置には、径方向内側にば
ね付勢されたシール部材３０が配置され、このシール部
材３０がカムリング２６の変位（揺動）を許容しつつ同
カムリング２６の外周面に密接するようになっている。
このシール部材３０はピン２７とともにリング状部材２
８の内側空間を、図３中左側の第１の作動室３１と同図
中右側の第２の作動室３２とに隔成し、各作動室３１，
３２に導入された作動油の圧力がカムリング２６に対し
て相反方向から作用するようにしている。尚、カムリン
グ２６は第１の作動室３１方向に最大に変位したときに
ロータ２４に対する偏心量が最大になり、逆に第２の作
動室３２方向に最大に変位したときに同偏心量が最小に
なる。

【００３５】サイドプレート２９はポンプハウジング２
０の内部壁（リヤカバー２２の内壁）とともにリング状
部材２８の両側部を閉塞し、さらにリング状部材２８の
内側のロータ２４、ベーン２５、及び、カムリング２６
の両側部に微小な隙間をもって対峙するようになってい
る。サイドプレート２９は後述するようにポンプ内の作
動油の圧力を受けてカムリング２６方向に押し付けられ
るが、このときのカムリング２６の押圧力をリング状部
材２８で直接受けることにより、ロータ２４の回転とカ
ムリング２６の偏心作動を許容し得るようになってい
る。

【００３６】また、ポンプハウジング２０の凹部２１ａ
の底面には、図４及び図５に示すように、サイドプレー
ト２９との間に低圧室３３と高圧室３４を形成する窪み
が形成されており、低圧室３３と高圧室３４はサイドプ
レート２９に形成された連通孔３５，３６を介して夫々
カムリング２６内の吸入領域ａ（図３中の上半部の領
域。）と吐出領域ｂ（図３中の下半部の領域。）に導通
している。そして、カムリング２６内の吸入領域ａは吸
入通路３７を介してポンプハウジング２０の吸入ポート
３８に接続され、吐出領域ｂは高圧室３４をその一部と
する吐出通路３９を介してポンプハウジング２０の吐出
ポート４０に接続されている。尚、サイドプレート２９
は高圧室３４の作動油の圧力を受け、リング状部材２８
をリヤカバー２２方向に押し付けている。

【００３７】吐出通路３９は、図３及び図５に示すよう
に、高圧室３４から第１通路３９ａと第２通路３９ｂに
分岐しており、この各通路３９ａ，３９ｂには開口面積
の調整が可能な後述する第１オリフィス４１と固定開口
面積の第２オリフィス４２とが夫々介装されている。こ
の両通路３９ａ，３９ｂは吐出ポート４０の手前で再度
合流接続され、両通路３９ａ，３９ｂを通過した作動油
を合流させて吐出ポート４０に流出させるようになって
いる。前記第１オリフィス４１と第２オリフィス４２
は、本発明におけるメインオリフィスを構成し、後述す
るようにその前後の差圧を管理することによって吐出流
量を制御する。

【００３８】一方、リング状部材２８の周壁のうちの第
２の作動室３２に臨む部位には貫通孔４３が形成され、
また、ポンプハウジング２０の周壁のうちの、この貫通
孔４３に連続する位置には貫通孔４３よりも若干小径の
シリンダ穴４４が設けられている。このシリンダ穴４４
には、有底円筒状のフィードバックプランジャ４５と、
同プランジャ４５を付勢する付勢スプリング４６とが収
容され、フィードバックプランジャ４５の先端部が貫通
孔４３を通して第２の作動室３２内に突出している。フ
ィードバックプランジャ４５の先端部はカムリング２６
の外周面に当接し、付勢スプリング４６はカムリング２
６を第１の作動室３１方向（偏心量が最大になる方
向。）に付勢している。

【００３９】また、シリンダ穴４４には、前記第１通路
３９ａ（吐出通路３９）の高圧室３４側に連通する第１
のポート４７と、同通路３９ａの吐出ポート４０側に連
通する第２のポート４８が軸方向に離間して開口形成さ
れており、これらのポート４７，４８がフィードバック
プランジャ４５の外周面に形成された環状溝４９を通し
て連通するようになっている。この第１，第２のポート
４７，４８と環状溝４９とは前述の第１オリフィス４１
を構成する部分であり、フィードバックプランジャ４５
が最も突出した状態でポート４７，４８と環状溝４９の
オーバーラップ（通路開口面積）を最大にし、逆に同プ
ランジャ４５が最も後退した状態でポート４７，４８と
環状溝４９のオーバーラップ（通路開口面積）を最小に
する。

【００４０】さらに、フィードバックプランジャ４５の
先端部近傍には、同プランジャ４５の内部と第２の作動
室３２を連通するオリフィス通路５０が形成され、第２
の作動室３２内の作動油がこのオリフィス通路５０を通
して背室５１（フィードバックプランジャ４５とシリン
ダ穴４４底部の間に形成される空間。）に給排されるよ
うになっている。したがって、フィードバックプランジ
ャ４５はシリンダ穴４４内を自由に進退作動することが
できるとともに、同プランジャ４５が急激に後退作動し
ようとしたときにはオリフィス通路５０部分で大きな流
通抵抗を発生し、所謂ダッシュポットとして機能する。

【００４１】また、前記リング状部材２８は、その内周
面の第１の作動室３１に臨む位置に、カムリング２６の
偏心量を増大させる方向の変位を規制する偏平状の規制
壁５２が設けられている。この規制壁５２は吸入領域ａ
と吐出領域ｂの境界線ｓ付近に位置されているが、リン
グ状部材２８の内周面のうちの、この規制壁ｓよりも僅
かに吸入領域ａ寄り位置には、ゴム材等の弾性材料から
成るシール部材５３（本発明におけるシール手段）が取
り付けられている。このシール部材５３はカムリング２
６の偏心量が最大になる直前にカムリング２６の外周面
に当接し、第１の作動室３１の内部を吸入側分室３１ａ
と吐出側分室３１ｂとに隔成する。

【００４２】さらに、サイドプレート２９の第１の作動
室３１と第２の作動室３２に臨む部位には第１の導通孔
５４と第２の導通孔５５が夫々形成され、高圧室３４を
これらの孔５４，５５を通して第１の作動室３１と第２
の作動室３２に夫々連通させている。尚、第１作動室３
１と第２の作動室３２を吐出通路３７（高圧室３４等）
に連通させる手段としては硬質材料から成るリング状部
材２８に導通孔を形成することも考えられるが、この実
施形態のようにサイドプレート２９に導通孔５４，５５
を形成するようにした場合には、サイドプレートはリン
グ状部材２８のように硬質材料で形成する必要がなく、
穴あけ加工が容易であることから、より製造コストを削
減することができる。

【００４３】第１の導通孔５４は第１の作動室３１のう
ちの前記吐出側分室３１ｂ部分に連通し、第１の作動室
３１の内部が吸入側分室３１ａと吐出側分室３１ｂに完
全に隔成されたときであっても、吐出側分室３１ｂには
高圧室３４の作動油が確実に導入されるようになってい
る。また、第１,第２の導通孔５４,５５は小径に形成さ
れ、高圧室３４から第１,第２の作動室３１,３２への作
動油の流入流量を制限するオリフィスとして機能するよ
うになっている。

【００４４】第２の作動室３２は、前記第２の導通孔５
５とは別にリング状部材２８からポンプハウジング２０
にかけて形成された排出通路５６に連通している。この
排出通路５６は第２の作動室３２と前記低圧室３３を連
通する通路であり、その途中には作動油の排出流量を制
御する制御バルブ５７が介装されている。

【００４５】制御バルブ５７は、図５に示すように、ポ
ンプハウジング２０に形成された弁室５８に有底円筒状
の弁体５９が収容され、弁室５８内がこの弁体５９によ
って高圧流体室６０と低圧流体室６１とに隔成されてい
る。高圧流体室６０は第１，第２オリフィス４１，４２
（メインオリフィス）の上流側の高圧室３４部分に導通
し、低圧流体室６１は第１，第２オリフィス４１，４２
（メインオリフィス）の下流側の吐出ポート４０に導通
するとともに、その内部に、弁体５９を高圧流体室６０
側に付勢するリターンスプリング６３が収容されてい
る。

【００４６】そして、弁室５８内の軸方向に離間した位
置には排出通路５６の上流側ポート６４と下流側ポート
６５が開口し、弁体５８の外周面にはこの両ポート６
４，６５を連通させることのできる環状溝６６が形成さ
れている。この環状溝６６は、弁体５９がリターンスプ
リング６３によって高圧流体室６０方向に押し付けられ
ているときには上流側ポート６４とオーバーラップせ
ず、弁体５９がリターンスプリング６３の力に抗して低
圧流体室６１側に変位すると、その変位に応じて上流側
ポート６４と下流側ポート６５に跨ってオーバーラップ
する。したがって，この制御バルブ５７は以上の構成に
より、弁体５９が第１，第２オリフィス４１，４２（メ
インオリフィス）の前後差圧に応動し、その変位に応じ
て排出通路５６の開口面積を制御する。

【００４７】ところで、制御バルブ５７の前記低圧流体
室６１にはポンプハウジング２０内の低圧室３３に連通
するドレーン通路６７が接続され、このドレーン通路６
７にリリーフ弁６８が介装されている。このリリーフ弁
６８は作動油と付勢スプリングとのバランスによって開
口する周知の構造のものであり、吐出ポート４０（油圧
アクチュエータ７０）の負荷圧の増大によって低圧流体
室６１内の圧力が設定圧以上になった場合にドレーン通
路６７を開くように設定されている。

【００４８】尚、図２及び図４中の６９は、高圧室３４
の圧力を検知し、その圧力が低いときに駆動源であるエ
ンジンの回転数を上昇制御するときに用いられる圧力ス
イッチである。

【００４９】以上の構成において、エンジンの始動によ
って駆動軸２３が回転すると、図３に示すように、カム
リング２６が最大偏心位置に変位した状態において、カ
ムリング２６内をロータ２４が回転する。こうして、ロ
ータ２４が回転すると、カムリング２６内でポンプ作動
が連続して行われ、ベーン２５によって加圧された作動
油が吐出領域ｂから高圧室３４へと吐出される。そし
て、高圧室３４に吐出された作動油は、第１，第２通路
３９ａ，３９ｂの各オリフィス４１，４２を通過して吐
出ポート４０から油圧アクチュエータ７０へと供給され
る一方、サイドプレート２９の第１，第２の導通孔５
４，５５を通して第１の作動室３１と第２の作動室３２
に導入される。

【００５０】このとき、第１，第２オリフィス４１，４
２の前後に差圧が生じ、その差圧が制御バルブ５７の弁
体５９に作用するが、弁体５９はこの差圧が設定値に達
するまではリターンスプリング６３によって高圧流体室
６０側に押し付けられ、排出通路５６を閉じている。し
たがって、第２の作動室３２の圧力は外部に排出される
ことがなく、第１の作動室３１とほぼ同圧に維持されて
おり、カムリング２６は図３に示すように付勢スプリン
グ４６の力によって最大偏心位置に維持され、第１，第
２オリフィス４１，４２の前後差圧が設定圧以上になる
までの間は吐出流量はロータ２４の回転速度の上昇に略
比例して増加する。

【００５１】ところで、このときカムリング２６は最大
偏心位置に変位することによって規制壁５２に当接して
おり、その外周面の規制壁５２との当接部よりも僅かに
吸入領域ａ側には弾性材料から成るシール部材５３が当
接している。このため、第１の作動室３１内はこのシー
ル部材５３によって吸入側分室３１ａと吐出側分室３１
ｂとに分離され、吸入側分室３１ａと吐出側分室３１ｂ
の間の作動油の流通が遮断されている。この状態で高圧
室３４の作動油は吐出側分室３１ｂに導入されるため、
その圧力は吐出側分室３１ｂにおいてカムリング２６の
外周面に作用するものの、吸入側分室３１ａには導入さ
れない。

【００５２】したがって、このとき吸入側分室３１ａに
おいてはカムリング２６の側部の微小な隙間を通してカ
ムリング２６内の低圧の吸入領域ａに作動油が漏出する
が、高圧室３４から吐出側分室３１ｂに導入された高圧
の作動油は吸入側分室３１ａを経由して吸入領域ａに漏
出することがない。よって、カムリング２６が最大偏心
位置に変位して大吐出流量を必要とするこの状態におい
ては、第１の作動室３１からの高圧の作動油の漏出がほ
とんど生じず、所望通りの充分な吐出流量を油圧アクチ
ュエータ７０に供給することができる。そして、不必要
な作動油の漏出がないことから動力損失も低減される。

【００５３】また、この状態からロータ２４の回転速度
が上昇し、第１，第２オリフィス４１，４２の前後差圧
が設定圧以上になると、制御バルブ５７の弁体５９がそ
の差圧によって低圧流体室６１方向に変位し、その変位
に応じた開口面積でもって排出通路５６を開口する。こ
れにより、第２の作動室３２内の作動油が排出通路５６
に排出され、同作動室３２の圧力は排出通路５６の開口
面積に応じた圧力に減圧される。したがって、カムリン
グ２６は第１，第２オリフィス４１，４２の前後差圧に
応じて変位し、設定吐出流量となるようにポンプ容量を
調整する。

【００５４】尚、カムリング２６が最大偏心位置から偏
心量を縮小する方向に変位を始める初期においては、シ
ール部材５３がカムリング２６の外周面に密接すること
によって第１の作動室３１の内部を吸入側分室３１ａと
吐出側分室３１ｂとに隔成しているため、カムリング２
６は吐出側分室３１ｂに臨む領域のみによってオリフィ
ス４１，４２の上流側の作動油の圧力を受ける。しか
し、この実施形態の場合、吸入領域ａと吐出領域ｂの境
界線ｓ（境界点）に対して吸入領域ａ側に寄った位置に
シール部材５３が配置されているため、カムリング２６
の作動初期における受圧面積の不足は最小限に抑えられ
ている。したがって、この実施形態においては、カムリ
ング２６の作動初期においも、同リング２６の良好な作
動応答性を確保することができる。

【００５５】そして、カムリング２６が最大偏心位置付
近から離間すると、カムリング２６がシール部材５３か
ら離反して吸入側分室３１ａと吐出側分室３１ｂの隔成
が解除されるため、カムリング２６は第１の作動室３１
に臨む全域で高圧の作動油の圧力を受ける。したがっ
て、カムリング２６はその後にさらに応答性良く作動す
る。

【００５６】また、最大偏心位置からのカムリング２６
の移動に伴ってシール部材５３がカムリング２６から離
れるときには、大量の作動油が吸入側分室３１a側に流
れ込むと、カムリング２６の側部の隙間を通して作動油
が吸入領域a内に大量に漏出することが懸念されるが、
この実施形態においては、高圧室３４に連通する第１の
導通孔５４が小径に形成されているため、このときの第
１の作動室３１内への急激な作動油の流入は導通孔５４
のオリフィス機能によって制限され、それによって吸入
領域aへの作動油の漏出も少なく抑えられる。

【００５７】一方、制御バルブ５７による制御によって
前述のようにカムリング２６が変位すると、それに追従
してフィードバックプランジャ４５が軸方向に変位し、
第２オリフィス４２の開口面積をその変位に応じて調整
する。したがって、カムリング２６が偏心量を減少させ
る方向（第２の作動室３２方向）に変位すると、その変
位に応じて第２オリフィス４２の開口面積が縮小され
る。この結果、ベーンポンプはロータ２４の回転速度と
相反して吐出流量を減少させ、所謂フローダウン特性を
呈することとなる。

【００５８】また、カムリング２６が最大偏心位置から
設定量変位した状態において第１，第２オリフィス４
１，４２の前後差圧が減少すると、カムリング２６は付
勢スプリング４６の力を受けて第１の作動室３２方向に
変位する。このときカムリング２６が最大偏心位置付近
まで変位すると、同リング２６は規制壁５２に当接する
前にシール部材５３に当接し、シール部材５３を徐々に
圧縮変形させる。これにより、カムリング２６はシール
部材５３の弾性によって緩衝作用を受け、規制壁５２に
当接するときには作動速度を充分に減速される。したが
って、カムリング２６が規制壁５２に当接することによ
る異音の発生は生じない。

【００５９】また、油圧アクチュエータ７０の負荷が増
大して吐出ポート４０の負荷圧が設定圧以上に高まった
ときには、リリーフ弁６８がドレーン通路６７を開き、
吐出ポート４０の作動油が低圧流体室６１を通して排出
される。このとき同時に弁体５９が排出通路を開くた
め、第２の作動室３２が減圧され、カムリング２６は図
６に示すように偏心量を最小にする位置まで変位する。
したがって、ポンプの容量はこれによって最小に制御さ
れる。

【００６０】尚、この発明の実施形態は以上で説明した
ものに限るものではなく、例えば、図１,図６中に符号
８０で示すようにカムリング２６の側面に溝を形成する
等によってオリフィス通路を形成し、カムリング２６の
最大偏心時のこのオリフィス通路８０を通して吸入側分
室３１a内の作動油を積極的に吸入領域aに戻すようにし
ても良い。このようにした場合には、最大偏心時におけ
る吸入側分室３１a内の低圧化がより確実になり、カム
リング２６がより安定状態に維持され易くなる。勿論、
オリフィス通路８０は吸入側分室３１aと吸入通路３７
の間に形成しても同様の効果を得ることができる。

【００６１】また、上記の実施形態においては、第１の
作動室３１内を吸入側分室３１aと吐出側分室３１bに隔
成するシール手段をゴム材等の弾性を有するシール部材
５３で形成したが、勿論、シール部材としては軟質材料
に限らず金属等の硬質材料によって形成するようにして
も良い。この場合には、カムリング２６の最大偏心方向
の変位を規制する規制壁５２を省略することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本発明は、第１の作動室を
シール手段によって吸入側分室と吐出側分室とに隔成
し、吐出側分室部分にメインオリフィスの上流側の作動
油を導入するようにしたことから、カムリングが最大偏
心位置付近に変位したときにおける吐出側分室部分から
吸入側分室部分への作動油の流出を無くし、カムリング
の側部の隙間を通しての高圧の作動油の漏出を少なくす
ることができる。したがって、この発明によれば、カム
リングが最大偏心位置付近に位置されているときにおけ
る吐出流量の不足や動力損失を少なくすることができ
る。

【００６３】請求項２に記載の発明は、カムリングが最
大偏心位置付近に変位して大吐出流量を必要とするとき
には吸入側分室を通しての高圧の作動油の漏出を確実に
阻止することができ、しかも、カムリングが最大偏心位
置から離れたときにはメインオリフィスの上流側の作動
油の圧力をカムリングの広い受圧面積に作用させて、吐
出流量を速やかに制御することができる。

【００６４】請求項３に記載の発明は、さらにカムリン
グの最大偏心方向の急激な作動を弾性材料から成るシー
ル手段によって緩衝することができるため、カムリング
の急激な作動に伴う騒音の発生をも防止することができ
る。

【００６５】請求項４に記載の発明は、硬質材料から成
るリング状部材に加工を施すことなく、第１の作動室と
メインオリフィスの上流側を連通させる通路を容易に形
成することができるため、より低コストでの製造が可能
になる。

【００６６】請求項５に記載の発明は、カムリングが最
大偏心位置付近に変位しているときであっても、メイン
オリフィスの上流側の圧力を比較的大きな受圧面積でも
って受けることができるため、最大偏心位置から偏心量
を減少させる場合のカムリングの作動応答性を向上させ
ることができる。

【００６７】請求項６に記載の発明は、カムリングが最
大偏心位置に変位したときに、吸入側分室内の作動油を
オリフィス通路を通してカムリング内の吸入領域または
吸入通路に確実に戻すことができるため、カムリングを
最大偏心位置により確実に安定維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略構成を示す回路構成図。

【図２】本発明の一実施形態を示す側面図。

【図３】同実施形態を示すもので、カムリングの偏心量
が最大のときの図２のＥ−Ｅ線に沿う断面図。

【図４】同実施形態を示す図３のＦ−Ｆ線に沿う断面
図。

【図５】同実施形態を示すもので、図４のＡ−Ａ断面、
Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面と、図２のＥ−Ｅ
断面を組み合わせた油圧回路図。

【図６】同実施形態を示すもので、カムリングの偏心量
が最小のときの図２のＥ−Ｅ線に沿う断面図。

【図７】従来の技術を示す概略回路構成図。

【符号の説明】

２４…ロータ ２６…カムリング ２８…リング状部材 ２９…サイドプレート ３１…第１の作動室 ３１ａ…吸入側分室 ３１ｂ…吐出側分室 ３２…第２の作動室 ３７…吸入通路 ３９…吐出通路 ４０…吐出ポート ４１…第１オリフィス（メインオリフィス） ４２…第２オリフィス（メインオリフィス） ４６…付勢スプリング ５３…シール部材（シール手段） ５５…第２の導通孔（オリフィス） ５６…排出通路 ５７…制御バルブ ５９…弁体 ６０…高圧流体室 ６１…低圧流体室 ６３…リターンスプリング ａ…吸入領域 ｂ…吐出領域 ｓ…境界線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 由紀雄 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 毒嶌 正明 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 浜尾 三代子 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 Ｆターム(参考） 3H040 AA03 BB11 CC01 CC10 CC16 CC18 CC21 DD03 DD14 DD22 DD23 DD27 DD28 3H044 AA02 BB05 CC01 CC11 CC14 CC16 CC21 DD01 DD09 DD10 DD12 DD13 DD15 DD16 DD35

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のベーンが放射方向に出没自在に取
   り付けられ、駆動軸によって回転駆動されるロータと、
   このロータの周域に同ロータに対して偏心可能に配置さ
   れ、ロータとその周域の隣接する各ベーンとの間に複数
   のポンプ室を形成するカムリングと、このカムリング内
   の吸入領域と吐出領域に夫々連通する吸入通路及び吐出
   通路と、この吐出通路に介装されたメインオリフィス
   と、前記カムリングをロータに対する偏心量が増大する
   方向に付勢する付勢スプリングと、前記カムリングの外
   周の同カムリングを間に挟む相反位置に設けられ、作動
   油の導入によって同カムリングをロータに対する偏心量
   が減少する方向と増大する方向に夫々押圧する第１の作
   動室及び第２の作動室と、この第２の作動室内の作動油
   をドレーンさせる排出通路と、前記メインオリフィスの
   前後差圧に応動して前記排出通路を通しての第２の作動
   室からの作動油の排出流量を制御する制御バルブと、を
   備え、 この制御バルブは、排出通路の開口面積を調整する弁体
   と、この弁体を排出通路が閉じられる方向に付勢するリ
   ターンスプリングと、前記吐出通路のメインオリフィス
   の上流側部分に連通し、作動油の導入によって前記弁体
   を排出通路の開口面積が増大する方向に押圧する高圧流
   体室と、前記吐出通路のメインオリフィスの下流側の吐
   出ポートに連通し、作動油の導入によって前記弁体を排
   出通路の開口面積が減少する方向に押圧する低圧流体室
   と、を備えて成る可変容量型ベーンポンプにおいて、 前記第１の作動室と第２の作動室を前記メインオリフィ
   スの上流側に連通させ、前記第２の作動室とメインオリ
   フィスの上流側を連通させる通路にオリフィスを介装す
   るとともに、第１の作動室を、カムリングの内側の吸入
   領域と吐出領域の境界付近で吸入側分室と吐出側分室と
   に隔成するシール手段を設け、第１の作動室とメインオ
   リフィスの上流側を連通させる通路を前記吐出側分室部
   分に接続し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】 前記シール手段は、カムリングが最大偏
   心位置付近に変位したときにのみ、第１の作動室内を吸
   入側分室と吐出側分室に隔成する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】 前記シール手段を弾性材料によって形成
   し、カムリングが最大偏心位置まで変位する前に相手部
   材に当接させることを特徴とする請求項１または２に記
   載の可変容量型ベーンポンプ。
4. 【請求項４】 前記カムリングの周域に、硬質材料から
   成り同カムリングとの間に第１の作動室と第２の作動室
   を形成するリング状部材を配置して、油圧力によってロ
   ータ、ベーン、及び、カムリングの側面方向に押し付け
   られるサイドプレートの圧力をこのリング状部材で受け
   るとともに、メインオリフィスの上流側と前記第１，第
   ２の作動室とを夫々連通させる通路を前記サイドプレー
   トに形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載の可変容量型ベーンポンプ。
5. 【請求項５】 前記シール手段を、カムリング内の吸入
   領域と吐出領域の境界点よりも吸入側に偏寄させて配置
   したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
   可変容量型ベーンポンプ。
6. 【請求項６】 前記吸入側分室と、カムリング内の吸入
   領域または吸入通路とを連通するオリフィス通路を設け
   たことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の可
   変容量型ベーンポンプ。