JP2007170321A - 可変容量型ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】カムリングに対する第２流体圧室側の支持力を増加させて、カムリングの不用意な倒れを抑制して、ポンプ吐出量の減少を防止し得る可変容量形ベーンポンプを提供する。
【解決手段】ポンプボディ１内に支点面１２を中心に揺動自在に収容配置され、内周側にロータ９とベーン１４とともに複数のポンプ室１６を形成するカムリング７と、該カムリングの軸方向一側に設けられた吸入ポート１７及び吐出ポート１９と、前記カムリングの外周側両側の空間を隔成して形成された第１流体圧室１０及び第２流体圧室１１とを備えている。フロントボディ２の第２流体圧室側の側部に、受圧室４１に導入されたポンプ吐出圧とコイルスプリング３５のばね力とによってプランジャ３４を介して前記カムリングの第２流体圧室側から第１流体圧室側に付勢する付勢機構３１を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のパワーステアリングの駆動源などに用いられる可変容量型ベーンポンプの改良に関する。

従来の可変容量型ベーンポンプとしては、車両のパワーステアリング装置などに適用された以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

この可変容量型ベーンポンプは、ポンプボディ内に収容固定されたアダプタリングと、該アダプタリングの内周側に配置され、該アダプタリングの内周面に形成された支点面の揺動支点を中心に揺動自在に設けられたカムリングと、ポンプボディ内に挿通した駆動軸に一体に設けられ、前記カムリングの内で回転するロータと、該ロータの外周部に放射方向に沿って複数形成されたスロットと、該各スロット内から放射方向へ出没自在に設けられた複数のベーンと、前記カムリングとロータとを軸方向から挟持する両サイドプレートとを備えている。

また、前記アダプタリングの内周面とカムリングの外周側の両側部には、制御バルブの作動によって内部の流体圧が制御される第１流体圧室と、常時吸入側の低圧が導入される第２流体圧室がそれぞれ形成されている。

そして、前記第１流体圧室内の流体圧と第２流体圧室側に設けられたスプリングのばね力との相対的な圧力に応じてカムリングを揺動させ、これによって各ポンプ室の容積を変化させてポンプ吐出量を制御するようになっており、ポンプ高回転時には、カムリングを第２流体圧室側へ揺動させてポンプ吐出量を減少させるようになっている。

また、前記第２流体圧室内には、前述のように、常時吸入側の低圧を導入することによって該第２流体圧室での吐出圧の損失をなくして、エネルギーロスの低減化が図られるようになっている。
特開２００３−７４４７９号公報

しかしながら、前記従来の可変容量型ベーンポンプにあっては、第２流体圧室内に常時吸入側の低圧を導入する、いわゆる低圧型になっていることから、前述のように、第２流体圧室での吐出圧の損失をなくして、エネルギーロスの低減化が図られるものの、かかる第２流体圧室によるカムリングの支持力が低下してしまう。

すなわち、かかる低圧型の可変容量形ベーンポンプにあっては、高圧型の可変容量形ベーンポンプ、つまり、第２流体圧室にポンプ吐出圧を導入し、第１流体圧室内の圧力との差圧によってカムリングの揺動を制御するように構成された可変容量形ベーンポンプと比較すると、カムリングに対する支持力が低下して不安定になり、例えばポンプ吐出量を多く必要とするポンプ低回転域でも、カムリングが第２流体圧室側へ不用意に倒れて、意図しないポンプ吐出量の減少を招くおそれがある。

本発明は、前記従来における低圧型の可変容量形ポンプの技術的課題に鑑みて案出されたもので、カムリングに対する第２流体圧室側の支持力を増加させて、カムリングの不用意な倒れを抑制して、ポンプ吐出量の減少を防止し得る可変容量形ベーンポンプを提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、ポンプボディに軸支された駆動軸と、前記ポンプボディ内に回転自在に収容されて、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、該ロータの外周部に形成された複数のスロットに放射方向へ出没自在に設けられた複数のベーンと、前記ポンプボディ内に揺動支点を中心に揺動自在に収容配置され、内周側に前記ロータとベーンと共に複数のポンプ室を形成するカムリングと、該カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材及び第２部材と、前記第１部材または第２部材の少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポート及び前記複数のポンプ室の容積が減少する領域に開口する吐出ポートと、前記カムリングの外周側両側の空間をシール部材によって隔成して形成され、該カムリングの外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室及びポンプ吐出量が減少する方向に設けられ、少なくとも吸入圧が常時導入される第２流体圧室と、前記カムリングを、プランジャを介して前記第２流体圧室側から第１流体圧室側に付勢する付勢機構と、を備えたことを特徴としている。

この発明によれば、カムリングが、付勢機構のプランジャによって第２流体圧室側から第１流体圧室側へ付勢されるため、例えばポンプ低回転時において第２流体圧室に供給される低圧の付勢力に加えて大きな付勢力を作用させることができる。このため、該カムリングの第２流体圧室側への倒れ（揺動）による意図しないポンプ吐出量の減少を効果的に防止することができる。

請求項２に記載の発明は、基本構成は請求項１の発明と同様であり、特に異なるところは、吐出ポートの下流側に設けられたオリフィスと、該オリフィスの前後差圧が導入される制御バルブと、該制御バルブによって制御された圧力が導入され、前記カムリングを、プランジャを介して前記第２流体圧室から第１流体圧室側に付勢する付勢機構と、を備えたことを特徴としている。

この発明によれば、プランジャは、制御バルブによって制御された圧力によってカムリングを第１流体圧室側へ付勢するようになっているため、カムリングの揺動位置に応じた制御圧力が導入されることになる。この結果、カムリングを最適な揺動位置に保持することが可能になり、カムリングの第２流体圧室側への不用意な倒れを防止できる。

請求項３に記載の発明は、基本構成が請求項１の発明と同じであるが、とりわけ、カムリングに一体的に設けられ、該カムリングを、プランジャを介して前記第２流体圧室側から前記第１流体圧室側に付勢する付勢機構を備えたことを特徴としている。

この発明によれば、請求項１と同様な作用効果が得られると共に、プランジャがカムリングに一体的に設けられていることから、部品点数を削減でき、構造の簡素化と製造コストの低減化が図れる。

請求項４に記載の発明は、カムリングを、第２流体圧室側から第１流体圧室側に付勢する付勢力を制御する付勢力制御機構を備えたことを特徴としている。

この発明によれば、付勢力制御機構として、例えばソレノイドのような電磁力によって作動するアクチュエータやコントローラなどを用いてカムリングを第１流体圧室側へ付勢することにより、該カムリングの揺動位置をさらに精度良く制御することが可能になる。

以下、本発明にかかる可変容量型ベーンポンプを車両のパワーステアリング装置に適用した各実施形態を図面に基づいて詳述する。

すなわち、この可変容量型ベーンポンプは、図１及び図２に示すように、フロントボディ２と第１部材であるリアボディ３とを突き合わせてなるポンプボディ１と、該ポンプボディ１の内部に形成された収容空間４の内面に嵌着されたアダプターリング５と、該アダプターリング５のほぼ楕円形の空間内に図１中左右方向へ揺動可能なカムリング７と、該カムリング７の内周側に回転自在に配置され、前記ポンプボディ１内に挿通された駆動軸８に連結されたロータ９とを備えている。

前記アダプターリング５は、図１に示すように、内周面の下部に形成された円弧状の支持溝５ａに前記カムリング７の位置を保持する位置保持ピン６が設けられていると共に、内周面の前記位置保持ピン６の図中左側近傍、つまり後述する第１流体圧室１０側に前記カムリング７の揺動支点となる所定面積を有する支点面１２が形成されている。

なお、前記位置保持ピン６は、カムリング７の揺動支点ではなく、カムリング７の位置を保持しつつアダプターリング５に対するカムリング７の回り止めとしての機能を有している。

前記カムリング７は、ほぼ円環状に形成され、このロータ９に対して偏心可能な状態で前記収容空間４内に配置されていると共に、前記位置保持ピン６とこれとほぼ対向した位置にあるシール部材２９を介してアダプタリング５との間に第１流体圧力室１０と第２流体圧力室１１を隔成している。また、カムリング７は、前記アダプターリング５の支点面１２の所定位置を揺動中心として第１流体室１０側かあるいは第２流体圧室１１側へ揺動自在になっている。

前記カムリング７とロータ９は、軸方向の両端面が前記リアボディ３と前記収容空間４の底部側に配置された第２部材である円盤状のプレッシャプレート（図示せず）によって挟持状態に配置されている。

前記ロータ９は、図外のクランクシャフトによって従動プーリ２３を介して駆動軸８が回転駆動されると、図１の矢印方向（反時計方向）に回転するようになっていると共に、外周部には、円周方向の等間隔位置に放射方向に沿ったスロット１３が複数形成されている。この各スロット１３内には、ベーン１４がそれぞれ前記カムリング７の内周面方向へ放射状に出没自在に保持されている。また、前記各スロット１３の内周側端部に、ほぼ円形状の背圧室１５が連続一体に設けられている。

また、前記カムリング７とロータ９との間に形成される空間内に、隣接する二枚のベーン１４によってポンプ室１６が形成されており、前記カムリング７を前記支点面１２の揺動支点を中心として揺動させることによって、このポンプ室１６の容積を増減させるようになっている。

また、前記ロータ９の回転に伴って前記各ポンプ室１６の容積が漸次拡大する吸入領域における前記リアボディ３のロータ９側の内側面には、円弧状の吸入ポート１７が形成されている。この吸入ポート１７は、吸入通路１８を介してリザーバタンクから吸い込んだ作動油を前記各ポンプ室１６に供給するようになっている。

また、前記ロータ９の回転に伴って、前記各ポンプ室１６の容積が漸次縮小していく吐出領域における前記プレッシャプレートの内側面には、円弧状の吐出ポート１９とこれに連通する図外の吐出孔が形成されており、ポンプ室１６から吐出された作動流体が、前記吐出ポート１９及び吐出孔を介して、フロントボディ２の底部に形成された図外の吐出側圧力室に導入される。この吐出側圧力室に導入された作動流体は、ポンプボディ１に形成された図外の吐出通路から配管を介してパワーステアリング装置の油圧パワーシリンダに送られるようになっている。

また、フロントボディ２の内部には、前記駆動軸８と直交する方向に向いた制御バルブ２０が設けられている。この制御バルブ２０は、図１に示すように、前記フロントボディ２内に形成されたバルブ孔２１内に摺動自在に収容されたスプール弁２２と、該スプール弁２２を図１の左方向に付勢してバルブ孔２１のプラグ２３に当接させるバルブスプリング２４と、前記プラグ２３とスプール弁２２の先端部との間に形成されて、図外のメータリングオリフィスの上流側の作動油圧が導入される圧力室である高圧室２５とを備えている。

そして、前記メータリングオリフィスの下流側の流体圧が前記バルブスプリング２４の収容室２６に供給され、この収容室２６と高圧室２５の両圧力差が所定以上になると、スプール弁２２がバルブスプリング２４のばね圧に抗して図中右方向に移動する。

前記第１流体圧室１０は、前記スプール弁２２が左側に位置するときは連通路２７を介してバルブ孔２１のポンプ吸入室２８に連通されており、このポンプ吸入室２８内にはフロントボディ２内に形成された図外の吸入孔を介して前記吸入ポート１７からの低圧が導入されるようになっている。また、前記差圧によってスプール弁２２が右側に摺動した場合は、ポンプ吸入室２８が漸次遮断されて、高圧室２５と連通して高圧な作動流体が導入されるようになっている（図４参照）。これによって、ポンプ吸入室２８の低圧とメータリングオリフィスの上流側の高圧が選択的に供給されるようになっている。

一方、前記第２流体圧室１１は、制御バルブ２０には直接接続されておらず、プレッシャプレートに形成された導入孔を介して前記吸入通路１８に連通されて常時吸入側の圧力（低圧）が導入されている。

また、前記スプール弁２２の内部に設けられたリリーフバルブ３０は、前記収容室２６の圧力が所定以上に達したとき、つまりパワーステアリング装置の作動圧力が所定以上に達したときに、開放してこの作動流体を逃がすようになっている。

そして、前記アダプターリング５の支点面１２は、第１流体圧室１０側から位置保持ピン６までの所定面積に形成されていると共に、図１に示すように、前記吸入ポート１７の終端１７ａと吐出ポート１９の始端１９ａとの中間点と前記駆動軸８の回転中心Ｐを結ぶ基準線Ｘに対して徐々に離間するように、第２流体圧室１１側へ下り傾斜状に形成されている。この下り傾斜角度は、前記基準線Ｘを基準としてほぼ数度に設定されている。

また、前記フロントボディ２の前記第２流体圧室１１側の前記基準線Ｘ上には、図１に示すように、カムリング７を第１流体圧室１０側へ付勢する付勢機構３１が設けられている。

この付勢機構３１は、フロントボディ２の一側部とアダプタリング５の周壁に前記基準線Ｘに沿って連続して形成された第１摺動用孔３２及び第２摺動用孔３３と、該両摺動用孔３２，３３内を摺動自在に保持されたプランジャ３４と、該プランジャ３４を後端側からカムリング７方向へばね力によって押圧する弾性部材であるコイルスプリング３５とから主として構成されている。

前記第１摺動用孔３２は、フロントボディ２の外側面から前記収容空間４まで貫通形成されて、その外端側の開口部が蓋部材３６によって閉塞されている。

この蓋部材３６は、図１及び図２に示すように、菱形の平板状に形成されていると共に、上下端部が前記フロントボディ２の外側部に前記基準線Ｘを挟んで平行に形成された上下２つのボルト孔３７ａ、３７ｂに螺着した２本のボルト３８，３８によってフロントボディ２に固定されている。

前記第２摺動用孔３３は、アダプタリング７の周壁を径方向から貫通して形成され、その軸心が第１摺動用孔３２の軸心と同心上となるように形成され、その内径が前記第１摺動用孔３２の内径よりも僅かに小さく形成されている。

前記プランジャ３４は、フロントボディ２と同じ熱膨張係数の例えばアルミ合金材によって構成され、図３にも示すように、前記第１摺動用孔３２内を摺動する大径円筒状の本体３４ａと、該本体３４ａの先端側に一体に有し、前記第２摺動用孔３３内を摺動する有蓋円筒状の小径部である先端部３４ｂとから構成されている。

前記本体３４ａは、外径Ｄが第１摺動用孔３２の内径よりも若干小さく設定されて摺動性が確保されていると共に、外周面に形成された円環状の嵌着溝３４ｃに、第１摺動用孔３２の内周面と本体３４ａの外周面との間、つまり後述する受圧室４１内をシールする環状シール３９が嵌着固定されている。一方、前記先端部３４ｂは、外径Ｄ１が本体３４ａの外径よりも小さく形成されて、その段差縁が係止部４０としてプランジャ３４が進出移動した際に、第２摺動用孔３３の外側孔縁に突き当たってプランジャ３４のそれ以上の移動を規制するようになっている。

また、前記先端部３４ｂは、円盤状の先端壁３４ｄが第２摺動用孔３３から第２流体圧室１１内に臨んで平坦状の先端面３４ｅがカムリング７の外周面に当接している。

前記コイルスプリング３５は、両端部が前記プランジャ３４の先端壁３４ｄの内面と蓋部材３６の内面にそれぞれ弾接して、予め設定された所定のばね力によってプランジャ３４を進出方向へ付勢し、これによって、前記カムリング７を常時前記第１流体圧力室１０側、つまり、前記ポンプ室１６の容積が最大になる方向に付勢している。

さらに、前記プランジャ３４は、前記コイルスプリング３５のばね力の他に、前記吐出ポート１９からの吐出圧によってカムリング７を第１流体圧室１０側へ付勢するようになっている。

すなわち、前記蓋部材３６によって開口部が閉止された前記第摺動用孔３２とプランジャ３４との間に、前記受圧室４１が隔成されていると共に、フロントボディ２の内部に形成された連通路である導入通路４２の一端が前記吐出ポート１９に開口され、他端が前記受圧室４１の側部に開口形成されている。したがって、前記吐出ポート１９から吐出された高圧な吐出圧が、前記受圧室４１を介してプランジャ３４の先端壁３４ｄ内面などに作用して該プランジャ３４を進出方向（カムリング７方向）へ付勢するようになっている。

したがって、この実施形態によれば、例えばポンプ低回転時などには、第１流体圧室１０内には、第２流体圧室１１と同じく、制御バルブ２０からの吸入側の低圧が導入されることから、カムリング７は、図１に示すように、前記プランジャ３４の押圧力によって、支点面１２の揺動支点を中心に第１流体圧室１１側（左側）へ揺動して偏心量が最大となる。このため、ポンプの吐出量が多くかつ吐出ポート１９側の圧力が大きくなる。

また、所定以上のポンプ高回転域になると、第１流体圧室１０内には、制御バルブ２０から高圧が導入される。このため、カムリング７は、図４に示すようにかかる高圧な作動流体圧によってプランジャ３４の押圧力に抗して低圧状態にある第２流体圧室１１方向へ揺動して偏心量が小さくなる。これにより、ポンプ吐出量が必要量まで減少して最適なポンプ吐出特性を得ることができる。

また、前記カムリング７は、付勢機構３１によって前記第１流体圧室１０側に付勢されていることから、意図しないカムリング７の偏心量の減少、つまりカムリング７の第２流体圧室１１方向への不用意な揺動を抑制することが可能になる。

すなわち、本実施形態のような、低圧式の可変容量型のベーンポンプは、前述したように、第２流体圧室１１に常時吸入側の低圧が導入されているため、カムリング７をその偏心量が大きくなる方向へ付勢する力を十分に得ることが困難である。また、カムリング７が第２流体圧室１１側へ揺動し易いように前記支点面１２が傾斜状に形成されているため、カムリング７がより第２流体圧室１１側へ傾く傾向が強くなる。

そこで、本実施形態では、プランジャ３４をコイルスプリング３５のばね力と吐出ポート１９から吐出された高油圧とによって進出方向へ付勢したため、十分に高い付勢力によってカムリング７の倒れを確実に防止することができる。この結果、意図しないカムリング７の偏心量の減少を防止することができる。

しかも、前記プランジャ３４の外周には、シール部材３９が設けられていることから、前記吐出ポート１９から受圧室４１内に導入された高油圧のリークを効果的に防止できる。このため、プランジャ３４の確実な進出作用を得ることができる。

また、コイルスプリング３５を用いていることから、ポンプ吐出圧の低いポンプ始動直後で受圧室４１内に高い吐出圧が作用しない場合であっても、コイルスプリング３５のばね力によってプランジャ３４を効果的に進出させることができるので、カムリング７の第２流体圧室１１側への倒れを防止することができる。

一方、ポンプ高回転時には、受圧室４１にポンプの高圧な吐出圧が導入されるので、第１流体圧室１０より受圧面積の小さなプランジャ３４の付勢力不足を補うことができる。これにより、カムリング７の不用意な傾きを防止できる。

また、この実施形態によれば、プランジャ３４が、フロントボディ２と同じ熱膨張係数のアルミ合金材によって構成されていることから、ポンプ作動中などに熱変化が発生しても、前記プランジャ３４は第１摺動用孔３２内で常時円滑な作動が得られ、ガタツキや摺動抵抗の発生がない。

さらに、前記プランジャ３４の先端部３４ｂの外径を本体３４ａの外径よりも小さく形成したことから、アダプタリング７の第２摺動用孔３３の内径も小さくできるので、該アダプタリング７の剛性の低下を防止できる。

また、前記係止部４０によってプランジャ３４の最大進出位置が規制されることから、該プランジャ３４の第２摺動用孔３３からの必要以上の飛び出しを防止できる。

プランジャ３４を組み付ける際には、該プランジャ３４を第１摺動用孔３２と第２摺動用孔３３に挿通すると共に、コイルスプリング３５を収容配置した後に、蓋部材３６を各ボルト３８によって固定するだけであるから、その組み付け作業が容易である。

前記各ボルト３８は、駆動軸８の軸直角方向へ挿通配置することによってポンプボディ１から大きく突出することがないので、ポンプの大型化を抑制できる。

また、前記第１流体圧室１０内には、前記制御バルブ２０によって制御された低圧な作動油と高圧な作動油が適宜供給されるようになっていることから、カムリング７の揺動位置を高精度に制御することが可能になる。

図５は第２の実施形態を示し、前記受圧室４１に導入される油圧を、吐出ポート１９からではなく、ポンプボディ１の内部に形成された導入通路４３を介して制御バルブ２０の収容室２６内の油圧、つまり前記メータリングオリフィスの下流側の流体圧が供給されるようになっている。

この場合も、プランジャ３４は、コイルスプリング３５のばね力の他に、メータリングオリフィスの下流側の流体圧によって進出方向（カムリング７方向）へ付勢されるため、十分に高い付勢力によってカムリング７の倒れを確実に防止することができる。

図６は第３の実施形態を示し、付勢機構３１のプランジャ３４を、カムリング７と一体的に設けたものである。すなわち、カムリング７の一側部に円筒状の突起部を設け、該突起部をプランジャ３４として用いると共に、前記アダプタリング５の内周面下部にカムリング７をほぼ水平方向に移動可能に支持する支持プレート４３を設けたものである。なお、他の構成は第１の実施形態と同様であって、受圧室４１には、コイルスプリング３５が弾装されていると共に、導入通路４２を介して吐出ポート１９からの高圧が導入されるようになっている。

したがって、前記カムリング７は、ポンプの所定の回転時に第２流体圧室１１側へ不用意に水平移動しようとすると、プランジャ３４がコイルスプリング３５のばね力と吐出圧によってかかる第２流体圧室１１方向への移動を規制する。このため、第１の実施形態と同様に、意図しないカムリング７の偏心量の減少を防止することができることは勿論のこと、プランジャ３４がカムリング７に一体的に設けられていることから、部品点数を削減でき、構造の簡素化と製造コストの低減化が図れる。

図７は第４の実施形態を示し、基本構造は第１の実施形態と同様であって、異なるところは、付勢機構を前記カムリング７の支点面１２の中心に対してほぼ９０°位置に設けて、プランジャ３４によってカムリング７を駆動軸８方向へ水平ではなく、若干斜め下方向から押圧するように形成したものである。

したがって、カムリング７は、支点面１２を揺動支点として第２流体圧室１１側へ転がり揺動しようとした際に、プランジャ３４が、コイルスプリング３５のばね力と受圧室４１内の油圧によってカムリング７に対して該カムリング７の軸心方向へ押圧することになる。このため、カムリング７の不用意な倒れを効率良く防止することが可能になる。

しかも、カムリング７の倒れ方向に対してプランジャ３４の進退移動方向をほぼ一致させることができるので、カムリング７の倒れ力がプランジャ３４の径方向へ作用することなく、常に軸方向に作用することから、プランジャ３４の移動を円滑にすることが可能になる。

図８は第５の実施形態を示し、カムリング７をアダプタリング５の内周面下部に設けられた平坦状の支持プレート４３上をほぼ水平移動可能とすると共に、カムリング７のプランジャ３４の先端面３４ｅと当接する外周面の当接面７ａを平坦状に形成したものである。

この実施形態の場合は、プランジャ３４の先端面３４ｅがカムリング７の当接面７ａに面接触状態で当接することになるから、両者の確実な当接状態が得られ、これによって、カムリング７の第２流体圧室１１方向のほぼ水平移動をより確実に防止することができる。

図９及び図１０は第６の実施形態を示し、第１の実施形態と異なるところは、前記カムリング７のプランジャ３４の平坦な先端面３４ｅと当接する部位７ｂを、球面状に形成したものである。

この実施形態によれば、プランジャ３４の先端面３４ｅとカムリング７の当接部位７ｂが点接触で当接することから、両者が常時滑らかな当接状態となると共に、プランジャ３４をカムリング７のいずれかの傾動位置にも追随して当接させることが可能になる。

また、プランジャ３４の先端面３４ｅのみを、図３の一点鎖線で示すように球面状に形成する一方、カムリング７の当接部位を第１の実施形態のように通常の円弧面とすることも可能であり、この場合も本実施形態と同様な作用効果が得られる。

図１１は第７の実施形態を示し、第１の実施形態と異なるところは、プランジャ３４の本体３４ａの外周面３４ｆを、図３の一点鎖線でも示すように、球面状に形成したものである。

したがって、プランジャ３４は、第１摺動用孔３２内において自由に傾動することができるため、先端面３４ｅをカムリング７の揺動位置に応じて当接面に対し追随して当接させることが可能になる。これによって、カムリング７に対するプランジャ３４の常時適正な位置で押圧することが可能になる。

図１２は第８の実施形態を示し、第１の実施形態と異なるところは、中実なプランジャ３４に対する付勢力を、コイルスプリングや油圧に代えてソレノイドによる付勢力制御機構４４によって付与するようにしたものである。

すなわち、前記付勢力制御機構４４は、前記第１摺動用孔３２の延長線上に配置され、フロントボディ２の側部に一体に有する筒状突起２ａに取り付けられたソレノイドボディ４５と、該ソレノイドボディ４５の内部に収容されて、図外の電子コントローラから制御信号が供給される円筒状の電磁コイル４６と、該電磁コイル４６の内部一端側に固定された固定コア４７と、電磁コイル４６の内部に摺動自在に設けられ、前記固定コア４７からの励磁力によって摺動する可動コア４８と、一端部が可動コア４８の内周側に固定され、他端部が前記プランジャ３４の後端部に当接配置されたプッシュロッド４９とから主として構成されている。

前記電子コントローラは、駆動軸８の回転数を検出する回転センサなどのセンサ類からの出力信号に基づいて前記電磁コイル４６に制御信号を出力するようになっている。

したがって、この実施形態によれば、ポンプの回転状態を検出した電子コントローラからの制御信号が電磁コイル４６に出力されて、固定コア４７の励磁力変化により可動コア４８を介してプッシュロッド４９によるプランジャ３４に対する押圧力を変化させることができる。このため、ポンプ回転変化に応じてプランジャ３４によるカムリング７への付勢力を変化させることができるため、カムリング７の傾きをより高精度に抑制することが可能になる。

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば前記受圧室４１に対して、前記メータリングオリフィスの直上流側あるいは直下流側の油圧を供給することも可能であり、制御バルブ２０を介して前記第１流体圧室１０に供給される油圧を供給することも可能である。

このように、受圧室４１に第１流体圧室１０の油圧と同じ油圧を供給する場合は、プランジャ３４の付勢力を第１流体圧室１０の圧力の上昇に追随させることができるので、第１流体圧室１０の油圧が低いときはプランジャ３４に作用する油圧も低くなるので、カムリング７の揺動を妨げることがなくなる。

また、前記プランジャ３４などの付勢機構３１を、前記駆動軸８を挟んだカムリング７の支点面１２の反対側に配置すれば、前記支点面１２とプランジャ３４の配置点との距離を長くすることができるので、レバー比を大きく取ることができ、プランジャ３４に対する付勢力を小さくすることが可能になる。

前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。

請求項（１）前記プランジャは、内部に導入されたポンプ吐出圧によって進出付勢するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

プランジャは、ポンプ吐出圧によって高い付勢力を得ることが可能になる。

請求項（２）前記プランジャは、前記ポンプボディに設けられたプランジャ収容孔に進退自在に設けられ、
該プランジャと前記プランジャ収容孔との間にシール部材を設けたことを特徴とする請求項（１）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

この発明では、シール部材によってプランジャ内に導入されたポンプ吐出圧を確実に保持することが可能になる。

請求項（３）前記吐出ポートの下流側にオリフィスを設けると共に、
前記プランジャに、前記オリフィス下流側の圧力を導入することを特徴とする請求項（１）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

請求項（４）前記吐出ポートの下流側にオリフィスを設けると共に、
前記プランジャに、前記オリフィス上流側の圧力を導入することを特徴とする請求項（１）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

請求項（５）前記吐出ポートの下流側に設けられたオリフィスと、
該オリフィスの前後差圧が導入され、少なくとも前記第１流体圧室の油圧を制御する制御バルブとを備え、
前記プランジャに、前記制御バルブに導入される前記オリフィス下流側の圧力を導入したことを特徴とする請求項（１）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

請求項（６）前記制御バルブは、該制御バルブの一端側であって、前記駆動軸に対して前記プランジャと同じ側に設けられ、前記オリフィス下流側の圧力が導入される圧力室を有すると共に、該圧力室と前記プランジャとを連通する連通路を有することを特徴とする請求項（５）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

請求項（７）前記吐出ポートの下流側に設けられたオリフィスと、
該オリフィスの前後差圧が導入され、少なくとも前記第１流体圧室の油圧を制御する制御バルブとを備え、
前記プランジャに、前記制御バルブに導入される前記オリフィス上流側の圧力を導入することを特徴とする請求項（１）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

請求項（８）前記制御バルブは、前記第１流体圧室に導入される圧力を前記オリフィス上流側と吸入側圧力とを選択的に制御し、
前記プランジャに、前記第１流体圧室に導入される圧力と同一の圧力を導入することを特徴とする請求項（７）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

この発明によれば、プランジャを押圧する油圧を第１流体圧室の圧力の上昇に対応させることが可能になる。このため、第１流体圧室内の油圧が低いときは、プランジャに対する油圧も低くなり、カムリングの揺動を妨げることがなくなる。一方、第１流体圧室の油圧が高いときは、プランジャに対する油圧も高くなることから、第２流体圧室側へのカムリングの倒れを確実に防止することが可能になる。

請求項（９）前記プランジャを、第２流体圧室側から第１流体圧室側へ付勢する弾性部材を設けたことを特徴とする請求項（１）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

この発明によれば、ポンプ吐出圧の低いポンプ始動直後であっても、弾性部材のばね力によってプランジャを第１流体圧室側へ押してカムリングの第２流体圧室側への倒れを十分に防止することが可能になる。

請求項（１０）前記プランジャに導入される油圧は、前記第１流体圧室に導入される油圧よりも高いことを特徴とする請求項（１）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

この発明では、第１流体圧室より受圧面積の小さいプランジャの付勢力不足を高い油圧によって補うことができる。このため、カムリングの傾きを効果的に抑制することが可能になる。

請求項（１１）前記カムリングの前記プランジャとの当接部位を平面状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

カムリングの当接部位を平面状に形成したことによって、プランジャの先端部との当接を確実にすることができる。

請求項（１２）前記プランジャに対する付勢力を、該付勢力を可変にできるソレノイドによって付与するように構成したことを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。

この発明によれば、ソレノイドによってプランジャに対する付勢力を可変にできることから、カムリングの傾きをより高精度に抑制することが可能になる。

請求項（１３）前記プランジャの前記カムリングの当接部位と当接する先端面をほぼ球面状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

この発明によれば、プランジャの球面状に形成された先端面によってカムリングの当接部位に対して点接触で当接することから、カムリングと滑らか当接状態が得られる。

請求項（１４）前記プランジャを、前記駆動軸を挟んだカムリングの揺動支点の反対側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

この発明によれば、前記カムリングの揺動支点とプランジャの配置点との距離を長くすることによって、レバー比を大きく取ることができることから、プランジャを付勢する付勢部材の付勢力を小さくすることが可能になる。

請求項（１５）前記プランジャを、前記吸入ポートの始端部と前記吐出ポートの終端部との中間点と前記吸入ポートの終端部と前記吐出ポートの始端部との中間点とを結ぶ仮想線に対して、前記吸入ポート側に向かって傾斜状に配置したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

カムリングの倒れ方向に対してプランジャの進退移動方向（軸線方向）をほぼ一致させることができるので、カムリングの倒れ力がプランジャの径方向へ作用することがなく、常に軸方向に作用することから該プランジャの移動を円滑にすることが可能になる。

請求項（１６）前記プランジャを、前記ポンプボディに形成されたプランジャ収容孔に進退自在に設け、
前記ポンプボディと前記プランジャを線膨張係数の同じ金属材によって形成したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

この発明によれば、同一線膨張係数の金属材であることから、プランジャは、温度変化が発生してもプランジャ収容孔内において常時円滑な作動が得られ、ガタツキや摺動抵抗の増加などが防止される。

請求項（１７）前記プランジャを、ほぼ円筒状に形成すると共に、ポンプボディに設けられたプランジャ収容孔に進退自在に設け、外周面をほぼ球面形状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

プランジャがプランジャ収容孔内で傾いた場合でも、特異な球面形状によってプランジャの摺動を円滑にすることが可能になる。

請求項（１８）前記プランジャを、前記駆動軸を中心として、前記カムリングの揺動支点に対してほぼ直角の位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

請求項（１９）前記カムリングの前記プランジャとの当接部位を、ほぼ球面状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

この発明によれば、カムリングが傾動した際において、該カムリングの当接部位とプランジャの先端面との摺動性が良好になり、滑らかな摺動性が確保できる。

請求項（２０）円環状に形成された前記ポンプボディの内部に、径方向に前記プランジャの先端部が貫通する貫通孔を有するアダプタリングを収容配置すると共に、該アダプタリングの内周側に前記カムリングを揺動可能に収納配置し、該カムリングの両外側とアダプタリングとの間に、前記第１流体圧室と第２流体圧室とを隔成し、
前記プランジャは、前記ポンプボディに設けられたプランジャ収容孔に進退自在に設けられ、該プランジャ収容孔に摺動保持される本体と、該本体の前記カムリング側の先端部に設けられ、前記アダプタリングの貫通孔を貫通するように配置された小径部とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

前記プランジャの小径部を本体の外径よりも小さく形成することによって、アダプタリングの貫通孔の内径を十分に小さくすることができる。これにより、アダプタリングの剛性の低下を可及的に抑制することが可能になる。

請求項（２１）前記プランジャの前記本体と小径部との間に、前記アダプタリングの貫通孔の孔縁に当接する係止部を設けたことを特徴とする請求項（２０）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

前記プランジャの小径部をアダプタリングの貫通孔に挿通した際に、係止部が貫通孔の孔縁に当接して小径部のそれ以上の挿入移動を規制するため、プランジャの貫通孔からの必要以上の飛び出しを防止できる。

請求項（２２）前記プランジャを、前記ポンプボディの内部に形成されたプランジャの収容孔に対して進退自在に設けると共に、
前記プランジャ収容孔の開口部を閉塞する蓋部材を、ボルトによって前記ポンプボディに固定したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

この発明によれば、プランジャを単にプランジャ収容孔内に収容した後に、該プランジャ収容孔の開口部をボルトにより蓋部材を取り付けるだけで、プランジャの取り付けが完了するので、その作業が容易である。

請求項（２３）前記ボルトを、前記駆動軸に対してほぼ垂直に交差する仮想平面上に複数配置したことを特徴とする請求項（２２）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

前記各ボルトを駆動軸に対して軸直角方向に配置することによって、ポンプの小型化を図ることが可能になる。

請求項（２４）前記カムリングを支持する支点面を、前記揺動支点から前記第２流体圧室側に向かって、前記吸入ポートの終端と前記吐出ポートの始端の中間点と前記駆動軸の回転中心とを結ぶ基準線に対して、徐々に離間する傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。

請求項（２５）前記制御バルブは、前記第１流体圧室の圧力も制御することを特徴とする請求項（２４）に記載の可変容量形ベーンポンプ。

この発明によれば、第１流体圧室内には、前記制御バルブによって制御された低圧な作動油と高圧な作動油が適宜供給されるようになっていることから、カムリングの揺動位置を高精度に制御することが可能になる。

請求項（２６）前記カムリングを支持する支点面は、前記揺動支点から前記第２流体圧室側に向かって、前記吸入ポートの終端と前記吐出ポートの始端の中間点と前記駆動軸の回転中心とを結ぶ基準線に対して徐々に離間する傾斜面を有することを特徴とする請求項４に記載の可変容量形ベーンポンプ。

本発明に係る可変容量型ベーンポンプの第１の実施形態を示す断面図である。 本実施形態の一部を断面して示す側面図である。 本実施形態に供されるプランジャの縦断面図である。 本実施形態の可変容量形ベーンポンプの作用を示す断面図である。 第２の実施形態の可変容量型ベーンポンプを示す断面図である。 第３の実施形態の可変容量型ベーンポンプを示す断面図である。 第４の実施形態の可変容量型ベーンポンプを示す断面図である。 第５の実施形態の可変容量型ベーンポンプを示す断面図である。 第６の実施形態の可変容量型ベーンポンプを示す断面図である。 図９のＡ−Ａ線断面図である。 第７の実施形態の要部断面図である。 第８の実施形態の可変容量型ベーンポンプを示す断面図である。

符号の説明

１…ポンプボディ
２…フロントボディ
４…収容空間
７…カムリング
８…駆動軸
９…ロータ
１０・１１…第１、第２流体圧力室
１２…支点面（揺動支点）
１３…スロット
１４…ベーン
１６…ポンプ室
１７…吸入ポート
１９…吐出ポート
２０…制御バルブ
２９…シール部材
３１…付勢機構
３２…第１摺動用孔
３３…第２摺動用孔
３４…プランジャ
３４ａ…本体
３４ｂ…先端部（小径部）
３５…コイルスプリング（弾性部材）
４１…受圧室
４２…導入通路
４４…付勢力制御機構

Claims (4)

1. ポンプボディに軸支された駆動軸と、
   前記ポンプボディ内に回転自在に収容されて、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、
   該ロータの外周部に形成された複数のスロットに放射方向へ出没自在に設けられた複数のベーンと、
   前記ポンプボディ内に揺動支点を中心に揺動自在に収容配置され、内周側に前記ロータとベーンと共に複数のポンプ室を形成するカムリングと、
   該カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材及び第２部材と、
   前記第１部材または第２部材の少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポート及び前記複数のポンプ室の容積が減少する領域に開口する吐出ポートと、
   前記カムリングの外周側両側の空間をシール部材によって隔成して形成され、該カムリングの外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室及びポンプ吐出量が減少する方向に設けられ、少なくとも吸入圧が常時導入される第２流体圧室と、
   前記カムリングを、プランジャを介して前記第２流体圧室側から第１流体圧室側に付勢する付勢機構と、
   を備えたことを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
2. ポンプボディに軸支された駆動軸と、
   前記ポンプボディ内に回転自在に収容されて、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、
   該ロータの外周部に形成された複数のスロットに放射方向へ出没自在に設けられた複数のベーンと、
   前記ポンプボディ内に揺動支点を中心に揺動自在に収容配置され、内周側に前記ロータとベーンと共に複数のポンプ室を形成するカムリングと、
   該カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材及び第２部材と、
   前記第１部材または第２部材の少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポート及び前記複数のポンプ室の容積が減少する領域に開口する吐出ポートと、
   該吐出ポートの下流側に設けられたオリフィスと、
   該オリフィスの前後差圧が導入される制御バルブと、
   該制御バルブによって制御された圧力が導入され、前記カムリングを、プランジャを介して前記第２流体圧室から第１流体圧室側に付勢する付勢機構と、
   を備えたことを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
3. ポンプボディに軸支された駆動軸と、
   前記ポンプボディ内に回転自在に収容されて、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、
   該ロータの外周部に形成された複数のスロットに放射方向へ出没自在に設けられた複数のベーンと、
   前記ポンプボディ内に揺動支点を中心に揺動自在に収容配置され、内周側に前記ロータとベーンと共に複数のポンプ室を形成するカムリングと、
   該カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材及び第２部材と、
   前記第１部材または第２部材の少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポート及び前記複数のポンプ室の容積が減少する領域に開口する吐出ポートと、
   前記カムリングの外周側両側の空間をシール部材によって隔成して形成され、カムリングの外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室及びポンプ吐出量が減少する方向に設けられ、少なくとも吸入圧が常時導入される第２流体圧室と、
   前記カムリングにプランジャが一体的に設けられ、該カムリングを前記第２流体圧室側から前記第１流体圧室側に付勢する付勢機構と、
   を備えたことを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
4. ポンプボディに軸支された駆動軸と、
   前記ポンプボディ内に回転自在に収容されて、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、
   該ロータの外周部に形成された複数のスロットに放射方向へ出没自在に設けられた複数のベーンと、
   前記ポンプボディ内に揺動支点を中心に揺動自在に収容配置され、内周側に前記ロータとベーンと共に複数のポンプ室を形成するカムリングと、
   該カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材及び第２部材と、
   前記第１部材または第２部材の少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポート及び前記複数のポンプ室の容積が減少する領域に開口する吐出ポートと、
   前記カムリングの外周側両側の空間をシール部材によって隔成して形成され、カムリングの外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室及びポンプ吐出量が減少する方向に設けられ、少なくとも吸入圧が常時導入される第２流体圧室と、
   前記カムリングを、前記第２流体圧室側から第１流体圧室側に付勢する付勢力を制御する付勢力制御機構と、
   を備えたことを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
   

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