JP2008111362A

JP2008111362A - Variable displacement pump

Info

Publication number: JP2008111362A
Application number: JP2006294228A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ueki; 武植木; Shingo Ishige; 伸吾石毛
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2008-05-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable displacement pump capable of oscillating and displacing a cam ring, increasing or reducing the area of a flow passage of a main restriction for adjusting a flow rate by oscillating and displacing the cam ring and obtaining a flow rate of discharge in accordance with the rotational speed of the pump to miniaturize the pump. SOLUTION: In this variable displacement pump 10, the main restriction 54 is composed of a hole part 55 provided in a pump casing 11, drilled on a side wall 18 blocking a side face part of the cam ring 22, and communicating with a pump discharge side and an opening part 56 drilled in the cam ring 22, opened in the side face part of the cam ring 22, controlling area of the flow passage communicating with the hole part 55 by opening and closing it, and communicating with a second fluid pressure chamber 42. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車用油圧パワーステアリング装置等に用いて好適な可変容量型ポンプに関する。 The present invention relates to a variable displacement pump suitable for use in a hydraulic power steering device for automobiles and the like.

可変容量型ポンプとして、特許文献１に記載の如く、ポンプケーシングに挿入されるポンプ軸に固定し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と、ポンプケーシング内の嵌装孔に嵌装され、揺動支点に支持されて揺動変位可能とされ、ロータの外周部との間にポンプ室を形成するとともに、ポンプケーシングとの間に第１と第２の流体圧室を形成するカムリングと、第１流体圧室にポンプ吐出側通路に設けた主絞りの上流側の圧力を導入し、第２流体圧室に該主絞りの下流側の圧力を導入する吐出流量制御装置とを有し、吐出流量制御装置が、主絞りの上、下流側の圧力差によって作動し、ポンプ室からの圧力流体の吐出流量に応じて第１流体圧室への供給流体圧を制御する切換弁装置を有してなるものがある。
特開平6-167281 As a variable displacement pump, as described in Patent Document 1, a rotor that is fixed to a pump shaft inserted into a pump casing and rotationally driven, and a large number of vanes are accommodated in grooves to be movable in a radial direction. , Fitted in a fitting hole in the pump casing, supported by a swinging fulcrum and capable of swinging displacement, forming a pump chamber between the outer periphery of the rotor and the first between the pump casing And a cam ring that forms a second fluid pressure chamber, a pressure upstream of the main throttle provided in the pump discharge side passage is introduced into the first fluid pressure chamber, and a downstream of the main throttle is introduced into the second fluid pressure chamber. A discharge flow rate control device for introducing pressure, and the discharge flow rate control device is operated by a pressure difference between the upstream side and the downstream side of the main throttle, and the first fluid pressure chamber according to the discharge flow rate of the pressure fluid from the pump chamber Valve device for controlling the fluid pressure supplied to the valve There are things to be had.
JP-A-6-167281

特許文献１に記載の可変容量型ポンプでは、前記主絞りを、ポンプケーシングに設けられてカムリング側面部に配置される側壁に穿設され、ポンプ吐出側と第２流体圧室のそれぞれに連通する孔部と、この孔部の開口端を開閉制御するカムリング側面部の外縁とによって構成している。 In the variable displacement pump described in Patent Document 1, the main throttle is formed in a side wall provided in the pump casing and disposed on the side surface of the cam ring, and communicates with each of the pump discharge side and the second fluid pressure chamber. It is comprised by the hole and the outer edge of the cam ring side part which controls opening and closing of the opening end of this hole.

しかしながら、カムリング側面部の外縁によって側壁の孔部の開口端を開閉制御するものであるから、側壁の孔部はカムリング側面部の外縁より更に大なる外径位置に設けられるものになり、ポンプ外径の大型化を招く。 However, since the opening end of the hole in the side wall is controlled to open / close by the outer edge of the cam ring side surface, the hole in the side wall is provided at an outer diameter position larger than the outer edge of the cam ring side surface. Increases the diameter.

本発明の課題は、可変容量型ポンプにおいて、カムリングを揺動変位可能にするとともに、揺動変位するカムリングにより流量調整用主絞りの流路面積を増減させ、ポンプ回転数に応じた吐出流量を得るようにするに際し、ポンプの小型化を図ることにある。 The subject of the present invention is that in a variable displacement pump, the cam ring can be oscillated and displaced, and the flow area of the main throttle for flow rate adjustment is increased or decreased by the oscillating displacement of the cam ring, so that the discharge flow rate according to the pump rotational speed is increased. In order to obtain it, the purpose is to reduce the size of the pump.

請求項１の発明は、ポンプケーシングに挿入されるポンプ軸に固定し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と、ポンプケーシング内の嵌装孔に嵌装され、揺動支点に支持されて揺動変位可能とされ、ロータの外周部との間にポンプ室を形成するとともに、ポンプケーシングとの間に第１と第２の流体圧室を形成するカムリングと、第１流体圧室にポンプ吐出側通路に設けた主絞りの上流側の圧力を導入し、第２流体圧室に該主絞りの下流側の圧力を導入する吐出流量制御装置とを有し、吐出流量制御装置が、主絞りの上、下流側の圧力差によって作動し、ポンプ室からの圧力流体の吐出流量に応じて第１流体圧室への供給流体圧を制御する切換弁装置を有してなる可変容量型ポンプにおいて、前記主絞りが、ポンプケーシングに設けられてカムリング側面部を塞ぐ側壁に穿設され、ポンプ吐出側と連通する孔部と、カムリングに穿設されてカムリング側面部に開口し、上記孔部との流路面積を開閉制御し、第２流体圧室と連通する開口部とによって構成されるようにしたものである。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a rotor that is rotationally driven while being fixed to a pump shaft that is inserted into a pump casing, and that accommodates a large number of vanes in a groove and is movable in a radial direction, and a fitting in the pump casing The pump chamber is fitted in the hole and supported by the swing fulcrum so as to be swingable and displaceable. The pump chamber is formed between the outer periphery of the rotor and the first and second fluid pressure chambers are formed between the pump casing and the pump casing. And a discharge flow rate control for introducing the pressure upstream of the main throttle provided in the pump discharge side passage into the first fluid pressure chamber and the pressure downstream of the main throttle into the second fluid pressure chamber The discharge flow rate control device is operated by the pressure difference between the upstream and downstream sides of the main throttle, and controls the supply fluid pressure to the first fluid pressure chamber according to the discharge flow rate of the pressure fluid from the pump chamber A variable displacement pump having a switching valve device The main throttle is provided in a side wall of the pump casing that closes the side surface of the cam ring, a hole communicating with the pump discharge side, and a hole formed in the cam ring that opens to the side of the cam ring. The flow passage area is controlled to open and close, and is configured by an opening communicating with the second fluid pressure chamber.

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記カムリングに穿設される主絞りの開口部が、カムリングの周方向で、カムリングの揺動支点から120度をこえる範囲に設けられるようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the opening of the main aperture formed in the cam ring is provided in a range exceeding 120 degrees from the swinging fulcrum of the cam ring in the circumferential direction of the cam ring. It is a thing.

請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記側壁に穿設される孔部が、側壁の周方向に沿う長孔状をなすようにしたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the hole formed in the side wall has a long hole shape along the circumferential direction of the side wall.

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の可変容量型ポンプを用いた自動車用油圧パワーステアリング装置である。 A fourth aspect of the present invention is an automotive hydraulic power steering apparatus using the variable displacement pump according to any one of the first to third aspects.

（請求項１）
(a)主絞り（可変絞り）がカムリングに穿設されてカムリング側面部に開口した開口部によって側壁の孔部との流路面積を開閉制御するように構成するものであるから、側壁の孔部はカムリング側面部に相対して対応する範囲に設けられるものになり、側壁の孔部をカムリング側壁部の外縁より更に外方に設けるものではないから、ポンプ外径の小型化を図ることができる。 (Claim 1)
(a) Since the main diaphragm (variable diaphragm) is formed in the cam ring so that the flow passage area with the hole of the side wall is controlled to be opened and closed by the opening formed in the side surface of the cam ring. The portion is provided in a range corresponding to the side surface portion of the cam ring, and the hole portion of the side wall is not provided further outward than the outer edge of the cam ring side wall portion, so that the outer diameter of the pump can be reduced. it can.

（請求項２）
(b)カムリングに穿設される主絞りの開口部が、カムリングの周方向で、カムリングの揺動支点から120度をこえる範囲に設けられる。カムリングの揺動支点から遠くに離隔し、単位の揺動角度に対する揺動距離が大きくなる開口部により、側壁の孔部との流路面積を開閉制御するものになり、単位の揺動角度に対する流路面積の開閉調整幅（長さ）を拡大し、その開閉制御精度を向上できる。 (Claim 2)
(b) The opening of the main aperture formed in the cam ring is provided in a range exceeding 120 degrees from the swinging fulcrum of the cam ring in the circumferential direction of the cam ring. The flow path area with the hole in the side wall is controlled to be opened and closed by an opening that is far away from the rocking fulcrum of the cam ring and has a large rocking distance with respect to the rocking angle of the unit. The opening / closing adjustment width (length) of the channel area can be expanded, and the opening / closing control accuracy can be improved.

（請求項３）
(c)上述(b)において、側壁に穿設される孔部が、側壁の周方向に沿う長孔状をなすものとすることにより、カムリングの開口部がその揺動範囲において側壁の孔部の長辺と交差し、該孔部との流路面積を開閉制御する揺動幅（距離）が大きくなる。カムリングの単位の揺動角度に対する流路面積の開閉調整幅（長さ）を一層拡大し、その開閉制御精度を向上できる。 (Claim 3)
(c) In the above-mentioned (b), the hole formed in the side wall has a long hole shape along the circumferential direction of the side wall, so that the opening of the cam ring has a hole in the side wall in its swing range. Oscillating width (distance) for controlling the opening and closing of the channel area with the hole is increased. The opening / closing adjustment width (length) of the channel area with respect to the swing angle of the cam ring unit can be further expanded, and the opening / closing control accuracy can be improved.

（請求項４）
(d)自動車用油圧パワーステアリング装置において、走行安定性や操舵感覚を向上しながら、上述(a)〜(c)を実現できる。 (Claim 4)
(d) In the automotive hydraulic power steering apparatus, the above-described (a) to (c) can be realized while improving the running stability and the steering feeling.

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２の要部拡大図、図４は可変容量型ポンプの主絞りを示す断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う矢視図、図６は主絞りの開閉制御状態を示す模式図である。 1 is a sectional view showing a variable displacement pump, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view, FIG. 5 is an arrow view taken along the line VV in FIG. 4, and FIG. 6 is a schematic diagram showing an opening / closing control state of the main diaphragm.

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２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１１Ｂをボルト１４で一体化して構成されている。ポンプハウジング１１Ａはロータ１３等のポンプ構成要素を収容するカップ状の凹部空間を備え、カバー１１Ｂはこの凹部空間の開口部を閉塞するようにポンプハウジング１１Ａに組合せされて一体化される。ポンプ軸１２は、ポンプハウジング１１Ａの支持孔１５Ａに設けられた軸受１６Ａ（ブッシュ）と、カバー１１Ｂの支持孔１５Ｂに設けられた軸受１６Ｂ（ブッシュ）に支持される。支持孔１５Ａにはオイルシール１６Ｃが嵌装されている。 The variable displacement pump 10 is a vane pump that serves as a hydraulic pressure generation source for a hydraulic power steering device of an automobile. As shown in FIGS. 1 and 2, the variable displacement pump 10 is rotationally driven by being fixed to a pump shaft 12 inserted into a pump casing 11 by serration. The rotor 13 is provided. The pump casing 11 is configured by integrating a pump housing 11A and a cover 11B with bolts 14. The pump housing 11A includes a cup-shaped recessed space that accommodates pump components such as the rotor 13, and the cover 11B is combined and integrated with the pump housing 11A so as to close the opening of the recessed space. The pump shaft 12 is supported by a bearing 16A (bush) provided in the support hole 15A of the pump housing 11A and a bearing 16B (bush) provided in the support hole 15B of the cover 11B. An oil seal 16C is fitted in the support hole 15A.

ロータ１３は周方向の多数位置のそれぞれに設けた溝１３Ａにベーン１７を収容し、各ベーン１７を溝１３Ａに沿う半径方向に移動可能としている。 The rotor 13 accommodates the vanes 17 in grooves 13A provided at a plurality of circumferential positions, and the vanes 17 are movable in the radial direction along the grooves 13A.

ポンプケーシング１１のポンプハウジング１１Ａの嵌装孔２０には、サイドプレート１８、アウタケース１９が積層状態で嵌着され、これらは位置決めピン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。位置決めピン２１の一端はカバー１１Ｂに挿着固定されている。 A side plate 18 and an outer case 19 are fitted in the fitting hole 20 of the pump housing 11A of the pump casing 11 in a stacked state, and these are positioned in the circumferential direction by positioning pins 21 from the side by the cover 11B. It is held fixed. One end of the positioning pin 21 is inserted and fixed to the cover 11B.

ポンプケーシング１１のポンプハウジング１１Ａに固定されている上述のアウタケース１９にはカムリング２２が嵌装されている。カムリング２２はカバー１１Ｂによりその側部を閉じられる。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、サイドプレート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の吸込領域には、カバー１１Ｂの端面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、カバー１１Ｂに設けた吸込通路（ドレン通路）２５Ａ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の吐出領域には、サイドプレート１８の端面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２８Ａ、吐出通路（不図示）を介してポンプ１０の吐出口２９が連通せしめられている。ポンプ室２３が吐出した吐出流体圧力が、吐出ポート２７からパワーステアリング装置（油圧機器）に送給される。 A cam ring 22 is fitted into the outer case 19 fixed to the pump housing 11 A of the pump casing 11. The side of the cam ring 22 is closed by the cover 11B. The cam ring 22 surrounds the rotor 13 with a certain amount of eccentricity with the rotor 13, and forms a pump chamber 23 between the side plate 18 and the cover 11 B and the outer periphery of the rotor 13. A suction port 24 provided on the end surface of the cover 11B is opened in the suction region upstream of the rotor rotation direction of the pump chamber 23. The suction port 24 has a suction passage (drain passage) provided in the housing 11A and the cover 11B. ) The suction port 26 of the pump 10 is communicated via 25A. On the other hand, a discharge port 27 provided on the end surface of the side plate 18 opens in the discharge region downstream of the rotor rotation direction of the pump chamber 23. The discharge port 27 includes a high pressure chamber 28A provided in the housing 11A, a discharge passage. The discharge port 29 of the pump 10 is communicated via (not shown). The discharge fluid pressure discharged from the pump chamber 23 is sent from the discharge port 27 to the power steering device (hydraulic device).

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減縮して作動流体を吐出ポート２７から吐出する。 Thus, in the variable displacement pump 10, when the rotor 13 is rotationally driven by the pump shaft 12 and the vane 17 of the rotor 13 is pressed against the cam ring 22 by centrifugal force and rotates, the rotor rotation direction of the pump chamber 23 On the upstream side, the volume surrounded by the adjacent vanes 17 and the cam ring 22 is enlarged as the rotation rotates, and the working fluid is sucked from the suction port 24, and between the adjacent vanes 17 and the cam ring 22 on the downstream side in the rotor rotation direction of the pump chamber 23. The working volume is discharged from the discharge port 27 by reducing the volume enclosed by the rotation.

しかるに、可変容量型ポンプ１０は、吐出流量制御装置４０を有している。
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ウタケース１９の鉛直最下部の内周面にシールピン３１（揺動支点）を載置し、カムリング２２の鉛直最下部をこのシールピン３１に支持し、カムリング２２をアウタケース１９内で揺動変位可能としている。アウタケース１９の全幅にわたり、アウタケース１９の内周面に設けた凹部にシールピン３１の下側半断面を嵌め込み載置し、カムリング２２は、カムリング２２の全幅にわたり、カムリング２２の外周面に設けた凹部をシールピン３１の上側半断面に嵌め込み支持する。 However, the variable displacement pump 10 has a discharge flow rate control device 40.
The discharge flow rate control device 40 places the seal pin 31 (swinging fulcrum) on the inner peripheral surface of the vertical lowermost part of the outer case 19 fixed to the pump casing 11, and the vertical lowermost part of the cam ring 22 is placed on the seal pin. The cam ring 22 is swingable and displaceable in the outer case 19. The lower half section of the seal pin 31 is fitted and placed in a recess provided on the inner peripheral surface of the outer case 19 over the entire width of the outer case 19, and the cam ring 22 is provided on the outer peripheral surface of the cam ring 22 over the entire width of the cam ring 22. The concave portion is fitted into and supported by the upper half cross section of the seal pin 31.

尚、アウタケース１９は第１流体圧室４１を形成する内周面の一部にカムリング２２の外周面に衝接するカムリング揺動規制ストッパ１９Ａを突状形成され、後述するようにポンプ室２３の容積を最大とするカムリング２２の揺動限を規制される。また、アウタケース１９は後述する第２流体圧室４２を形成する内周面の一部にカムリング２２の外周面に衝接するカムリング揺動規制ストッパ１９Ｂを突状形成され、後述するようにポンプ室２３の容積を最小とするカムリング２２の揺動限を規制される。 The outer case 19 is formed with a cam ring swing restricting stopper 19A projecting on the outer peripheral surface of the cam ring 22 on a part of the inner peripheral surface forming the first fluid pressure chamber 41, and as will be described later, The swing limit of the cam ring 22 that maximizes the volume is restricted. Further, the outer case 19 is formed with a cam ring swing restricting stopper 19B projecting on the outer peripheral surface of the cam ring 22 on a part of an inner peripheral surface forming a second fluid pressure chamber 42 which will be described later. The swing limit of the cam ring 22 that minimizes the volume of the cam ring 22 is restricted.

吐出流量制御装置４０は、カムリング２２とアウタケース１９との間に第１と第２の流体圧室４１、４２を形成している。即ち、第１流体圧室４１と第２流体圧室４２は、カムリング２２とアウタケース１９の間で、シールピン３１と、概ねその軸対称位置に設けたシール材４３とで分割される。このとき、第１と第２の流体圧室４１、４２は、カムリング２２とアウタケース１９の間の両側方をカバー１１Ｂとサイドプレート１８により閉塞されて区画され、アウタケース１９の前述したカムリング揺動規制ストッパ１９Ａ、１９Ｂにカムリング２２が衝合したときに、ストッパ１９Ａの両側に分離される第１流体圧室４１同士を連絡する連絡溝、ストッパ１９Ｂの両側に分離される第２流体圧室４２同士を連絡する連絡溝をサイドプレート１８に備える。 The discharge flow rate control device 40 forms first and second fluid pressure chambers 41 and 42 between the cam ring 22 and the outer case 19. In other words, the first fluid pressure chamber 41 and the second fluid pressure chamber 42 are divided between the cam ring 22 and the outer case 19 by the seal pin 31 and the seal material 43 provided substantially at the axially symmetrical position. At this time, the first and second fluid pressure chambers 41 and 42 are partitioned by being closed by the cover 11B and the side plate 18 on both sides between the cam ring 22 and the outer case 19, and the outer ring 19 has the cam ring swing described above. When the cam ring 22 abuts against the movement restricting stoppers 19A and 19B, a communication groove that connects the first fluid pressure chambers 41 separated on both sides of the stopper 19A, and a second fluid pressure chamber separated on both sides of the stopper 19B The side plate 18 is provided with a communication groove that connects the 42 to each other.

このとき、可変容量型ポンプ１０にあっては、図２、図３に示す如く、カムリング２２のシールピン３１に支持される部分とポンプ軸１２を挟んで概ね反対側となる外周面を、アウタケース１９の内周面に摺接するシール材４３を保持する凸面部４４とする。凸面部４４の頂面に、カムリング２２の全幅にわたるシール溝４５を設け、このシール溝４５にバックアップ材４３Ａを装填し、更にシール材４３を装填して保持する。 At this time, in the variable displacement pump 10, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the outer circumferential surface which is substantially opposite to the portion supported by the seal pin 31 of the cam ring 22 and the pump shaft 12 is disposed on the outer case. 19 is a convex surface portion 44 that holds a sealing material 43 that is in sliding contact with the inner peripheral surface of 19. A seal groove 45 extending over the entire width of the cam ring 22 is provided on the top surface of the convex surface portion 44, and the backup material 43A is loaded into the seal groove 45, and the seal material 43 is further loaded and held.

また、カムリング２２の凸面部４４に保持したシール材４３が摺接するアウタケース１９の内周面を、前述のシールピン３１を中心とする円弧面４６とする。更に、アウタケース１９の円弧状内周面４６は、この円弧状内周面４６を周方向の両側から挟む両側内周面に対してへこみ状をなす凹面部４７とする。 Further, the inner peripheral surface of the outer case 19 with which the sealing material 43 held on the convex portion 44 of the cam ring 22 is slidably contacted is defined as an arc surface 46 centering on the above-described seal pin 31. Further, the arc-shaped inner peripheral surface 46 of the outer case 19 is a concave surface portion 47 that has a dent shape with respect to both inner peripheral surfaces sandwiching the arc-shaped inner peripheral surface 46 from both sides in the circumferential direction.

また、吐出流量制御装置４０は、ポンプケーシング１１を構成するポンプハウジング１１Ａの吐出口２９内であって、カムリング２２を挟んで第１流体圧室４１の反対側にばね押え５０を螺着し、ばね押え５０が支持する付勢手段としてのばね５１をアウタケース１９に設けた連絡孔５２に通してカムリング２２の外面に衝接している。ばね５１はカムリング２２をロータ１３の外周部との間でポンプ室２３の容積（ポンプ容量）を最大とする方向へ付勢する。ばね押え５０は、連絡孔５２を収容する空洞を備えるとともに、吐出口２９の一部を構成する１個以上の吐出孔５３を備えた円筒中空体からなる。 Further, the discharge flow rate control device 40 is screwed into the discharge port 29 of the pump housing 11A constituting the pump casing 11 and the spring retainer 50 is screwed to the opposite side of the first fluid pressure chamber 41 with the cam ring 22 interposed therebetween. A spring 51 as an urging means supported by the spring retainer 50 is brought into contact with the outer surface of the cam ring 22 through a communication hole 52 provided in the outer case 19. The spring 51 urges the cam ring 22 between the outer periphery of the rotor 13 in a direction that maximizes the volume of the pump chamber 23 (pump capacity). The spring retainer 50 includes a hollow body that accommodates the communication hole 52 and a cylindrical hollow body that includes one or more discharge holes 53 that constitute a part of the discharge port 29.

吐出流量制御装置４０は、吐出通路（不図示）の中間部に主絞り５４（可変絞り）を設ける。主絞り５４は、図４〜図６に示す如く、ポンプケーシング１１のポンプハウジング１１Ａに設けられてカムリング２２の側面部を塞ぐサイドプレート１８（側壁）の軸方向に穿設され、ポンプ吐出側の高圧力室２８Ａと連通する孔部５５と、カムリング２２の軸方向に穿設されてカムリング２２の側面部に開口し、上記孔部５５との流路面積Ａを開閉制御し、第２流体圧室４２と連通する円形状開口部５６とによって形成される。即ち、主絞り５４はサイドプレート１８の孔部５５とカムリング２２の開口部５６の合致部分を流路面積Ａとし、カムリング２２の揺動による開口部５６の変位により、流路面積Ａを可変絞りするものである。カムリング２２の一方の揺動端で流路面積Ａは全開側の最大になり（図６（Ａ））、カムリング２２の他方の揺動端で流路面積Ａは全閉側の最小になる（図６（Ｂ））。このとき、開口部５６は、カムリング２２に設けられて開口部５６に続く連絡孔５７、カムリング２２に設けられて第２流体圧室４２に開口するＵ字溝５８を介して、第２流体圧室４２と連通する。 The discharge flow rate control device 40 is provided with a main throttle 54 (variable throttle) at an intermediate portion of a discharge passage (not shown). As shown in FIGS. 4 to 6, the main throttle 54 is provided in the pump housing 11 A of the pump casing 11 and is drilled in the axial direction of the side plate 18 (side wall) that closes the side surface of the cam ring 22. A hole 55 communicating with the high pressure chamber 28A, an opening in the axial direction of the cam ring 22 and opening in a side surface of the cam ring 22, and opening / closing control of the flow passage area A with the hole 55 are performed to obtain a second fluid pressure. It is formed by a circular opening 56 communicating with the chamber 42. That is, the main diaphragm 54 uses a matching area between the hole 55 of the side plate 18 and the opening 56 of the cam ring 22 as the flow path area A, and the flow path area A is variable by the displacement of the opening 56 due to the swing of the cam ring 22. To do. The flow path area A is maximized on the fully open side at one swing end of the cam ring 22 (FIG. 6A), and the flow path area A is minimum on the fully closed side at the other swing end of the cam ring 22 (see FIG. 6A). FIG. 6 (B)). At this time, the opening 56 is provided in the second fluid pressure via the communication hole 57 provided in the cam ring 22 and continuing to the opening 56 and the U-shaped groove 58 provided in the cam ring 22 and opening into the second fluid pressure chamber 42. It communicates with the chamber 42.

尚、カムリング２２に穿設される主絞り５４の開口部５６は、カムリング２２のポンプ軸１２を中心とする周方向で、カムリング２２の揺動支点たるシールピン３１から第２流体圧室４２に沿う方向に120度をこえる位置から、シール材４３が保持される位置に至るまでの範囲内のいずれかに設けられる。また、サイドプレート１８に穿設される孔部５５は、サイドプレート１８のポンプ軸１２を中心とする周方向に沿う長孔状、本実施例ではアウタケース１９に設けた円弧状内周面４６から遠ざかる方向に沿って先細りをなす涙滴状をなす。 Note that the opening 56 of the main throttle 54 formed in the cam ring 22 extends along the second fluid pressure chamber 42 from the seal pin 31 serving as a swing fulcrum of the cam ring 22 in the circumferential direction around the pump shaft 12 of the cam ring 22. It is provided anywhere in the range from the position exceeding 120 degrees in the direction to the position where the sealing material 43 is held. Further, the hole 55 formed in the side plate 18 has a long hole shape along the circumferential direction around the pump shaft 12 of the side plate 18, in this embodiment, an arcuate inner peripheral surface 46 provided in the outer case 19. It forms a teardrop shape that tapers along the direction away from it.

吐出流量制御装置４０は、(1)ポンプ室２３の容積を最小とする方向への揺動変位をカムリング２２に与える第１流体圧室４１に、主絞り５４の上流側の圧力とポンプ吸込側の圧力を選択的に後述する切換弁装置６０を介して導入し、(2)ポンプ室２３の容積を最大とする方向への揺動変位をカムリング２２に与える第２流体圧室４２に、主絞り５４の下流側の圧力を導入する。第１流体圧室４１と第２流体圧室４２に作用する圧力のバランスによって、カムリング２２をばね５１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の吐出流量を制御する。 The discharge flow rate control device 40 (1) applies pressure to the first fluid pressure chamber 41 that gives the cam ring 22 swinging displacement in a direction that minimizes the volume of the pump chamber 23, and the pressure upstream of the main throttle 54 and the pump suction side. Is selectively introduced through a switching valve device 60, which will be described later, and (2) the second fluid pressure chamber 42 that gives the cam ring 22 a swinging displacement in a direction that maximizes the volume of the pump chamber 23. Pressure downstream of the throttle 54 is introduced. The cam ring 22 is moved against the urging force of the spring 51 according to the balance of the pressures acting on the first fluid pressure chamber 41 and the second fluid pressure chamber 42, and the volume of the pump chamber 23 is changed to change the discharge flow rate of the pump 10. To control.

ここで、吐出流量制御装置４０は、主絞り５４の上、下流側の圧力差によって作動し、ポンプ室２３からの圧力流体の吐出流量に応じて第１流体圧室４１への供給流体圧を制御する切換弁装置６０を有する。具体的には、切換弁装置６０は、第１流体圧室４１に接続された連絡路６１と吐出通路（不図示）の主絞り５４より上流側の連絡路６７との間に介装され、連絡路６１に設けた絞り６１Ａとの連携により、ポンプ１０の低回転域では第１流体圧室４１を連絡路６７に対して閉じ、高回転域では第１流体圧室４１を連絡路６７に接続する。 Here, the discharge flow rate control device 40 is operated by the pressure difference between the main throttle 54 and the downstream side, and the supply fluid pressure to the first fluid pressure chamber 41 is changed according to the discharge flow rate of the pressure fluid from the pump chamber 23. There is a switching valve device 60 to be controlled. Specifically, the switching valve device 60 is interposed between a communication path 61 connected to the first fluid pressure chamber 41 and a communication path 67 upstream of the main throttle 54 of the discharge path (not shown). The first fluid pressure chamber 41 is closed to the communication path 67 in the low rotation range of the pump 10 and the first fluid pressure chamber 41 is connected to the communication path 67 in the high rotation range by cooperation with the throttle 61 A provided in the communication path 61. Connecting.

尚、切換弁装置６０は、ポンプハウジング１１Ａに穿設した弁格納孔６２にスプリング６３、切換弁６４を収容し、スプリング６３で付勢される切換弁６４をポンプハウジング１１Ａに螺着したキャップ６５で担持している。切換弁６４は、弁格納孔６２に密に摺接する弁体６４Ａ、及び切換弁体６４Ｂを備え、弁体６４Ａの一端側に設けた加圧室６６Ａに吐出通路（不図示）の主絞り５４より上流側の連絡路６７を連通し、切換弁体６４Ｂの他端側に設けたスプリング６３が格納されている背圧室６６Ｂに吐出通路（不図示）の主絞り５４より下流側の連絡路６８を第２流体圧室４２を介して連通している。また、弁体６４Ａと切換弁体６４Ｂの間のドレン室６６Ｃには前述した吸込通路（ドレン通路）２５Ａが貫通して形成され、タンクに連絡される。弁体６４Ａは、前述の連絡路６１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６３の付勢力により切換弁６４を図２に示す原位置に設定し、弁体６４Ａにより加圧室６６Ａを第１流体圧室４１への連絡路６１に対して閉じ、ドレン室６６Ｃを第１流体圧室４１への連絡路６１に導通させ、結果として第１流体圧室４１にポンプ吸込側の圧力を導入する。ポンプ１０の中高回転域では、加圧室６６Ａに加えられる連絡路６７の高圧流体により切換弁６４を移動させ、弁体６４Ａにより加圧室６６Ａを第１流体圧室４１への連絡路６１に対して開き、連絡路６７から加圧室６６Ａに加えられている主絞り５４の上流側の高圧流体を第１流体圧室４１に導入する。尚、連絡路６７には絞り６７Ａが設けられ、主絞り５４の上流側からの脈動を吸収可能とする。 The switching valve device 60 accommodates a spring 63 and a switching valve 64 in a valve storage hole 62 formed in the pump housing 11A, and a cap 65 in which the switching valve 64 biased by the spring 63 is screwed to the pump housing 11A. It is supported by. The switching valve 64 includes a valve body 64A that is in close sliding contact with the valve storage hole 62, and a switching valve body 64B. A main throttle 54 of a discharge passage (not shown) is provided in a pressurizing chamber 66A provided on one end side of the valve body 64A. The communication path 67 on the more upstream side communicates with the back pressure chamber 66B in which the spring 63 provided on the other end side of the switching valve body 64B is stored. The communication path on the downstream side of the main throttle 54 of the discharge passage (not shown). 68 communicates with the second fluid pressure chamber 42. Further, the above-described suction passage (drain passage) 25A is formed through the drain chamber 66C between the valve body 64A and the switching valve body 64B and communicates with the tank. The valve body 64A can open and close the communication path 61 described above. That is, in the low rotation range where the discharge pressure of the pump 10 is low, the switching valve 64 is set to the original position shown in FIG. 2 by the biasing force of the spring 63, and the pressurizing chamber 66A is moved to the first fluid pressure chamber 41 by the valve body 64A. , The drain chamber 66C is connected to the communication path 61 to the first fluid pressure chamber 41, and as a result, the pressure on the pump suction side is introduced into the first fluid pressure chamber 41. In the middle and high rotation range of the pump 10, the switching valve 64 is moved by the high-pressure fluid in the communication path 67 applied to the pressurizing chamber 66A, and the pressurizing chamber 66A is connected to the first fluid pressure chamber 41 by the valve body 64A. On the other hand, the high-pressure fluid upstream of the main throttle 54 applied to the pressurizing chamber 66 A from the communication path 67 is introduced into the first fluid pressure chamber 41. The communication path 67 is provided with a throttle 67A so that pulsation from the upstream side of the main throttle 54 can be absorbed.

従って、吐出流量制御装置４０を用いたポンプ１０の吐出流量特性は以下の如くになる。
(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装置６０の加圧室６６Ａに及ぶ流体の圧力が未だ低く、切換弁６４は原位置に位置し、切換弁６４は加圧室６６Ａを第１流体圧室４１への連絡路６１に対して閉じ、ドレン室６６Ｃを第１流体圧室４１への連絡路６１に対して閉じる。このため、主絞り５４の上流側の圧力は第１流体圧室４１に供給されず、第２流体圧室４２には主絞り５４の下流側の圧力が印加される。このため、カムリング２２は第１流体圧室４１と第２流体圧室４２の圧力差とばね５１の付勢力によりポンプ室２３の容積を最大とする側に維持され、ポンプ１０の吐出流量は、回転数に比例して増加する。 Therefore, the discharge flow rate characteristic of the pump 10 using the discharge flow rate control device 40 is as follows.
(1) In a low-speed traveling region of an automobile where the rotational speed of the pump 10 is low, the pressure of the fluid discharged from the pump chamber 23 and reaching the pressurizing chamber 66A of the switching valve device 60 is still low, and the switching valve 64 is in the original position. The switching valve 64 closes the pressurizing chamber 66A with respect to the communication path 61 to the first fluid pressure chamber 41 and closes the drain chamber 66C with respect to the communication path 61 to the first fluid pressure chamber 41. Therefore, the pressure on the upstream side of the main throttle 54 is not supplied to the first fluid pressure chamber 41, and the pressure on the downstream side of the main throttle 54 is applied to the second fluid pressure chamber 42. Therefore, the cam ring 22 is maintained on the side where the volume of the pump chamber 23 is maximized by the pressure difference between the first fluid pressure chamber 41 and the second fluid pressure chamber 42 and the biasing force of the spring 51, and the discharge flow rate of the pump 10 is It increases in proportion to the rotation speed.

(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装置６０の加圧室６６Ａに及ぶ流体の圧力が高くなると、切換弁装置６０はスプリング６３の付勢力に抗して切換弁６４を移動させて加圧室６６Ａを第１流体圧室４１への連絡路６１に対して開く。これにより、第１流体圧室４１の圧力が上がり、カムリング２２はポンプ室２３の容積を小さくする側に移動していく。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、一定の流量を維持する。 (2) When the pressure of the fluid discharged from the pump chamber 23 and reaching the pressurizing chamber 66A of the switching valve device 60 increases due to an increase in the rotation speed of the pump 10, the switching valve device 60 resists the biasing force of the spring 63. The switching valve 64 is moved to open the pressurizing chamber 66A with respect to the communication path 61 to the first fluid pressure chamber 41. As a result, the pressure in the first fluid pressure chamber 41 increases, and the cam ring 22 moves to the side of reducing the volume of the pump chamber 23. Therefore, the discharge flow rate of the pump 10 maintains a constant flow rate by offsetting the increase in flow rate due to the increase in rotation rate and the decrease in flow rate due to the volume reduction of the pump chamber 23 with respect to the increase in rotation rate.

特に、吐出流量制御装置４０にあっては、ポンプ１０の回転数に応じて増減するポンプ吐出流量により、主絞り５４で生ずる差圧で切換弁装置６０を切換制御し、カムリング２２をばね５１の付勢力に抗して、又はこの付勢力に応じて揺動変位させることができ、結果として、ポンプ室２３の容積を可変制御し、ポンプ回転数に応じて増減した所望のポンプ吐出特性を得ることができる。即ち、主絞り５４を構成する孔部５５が、カムリング２２の開口部５６により開閉制御されて変化する流路面積Ａを、回転数が低いときには全開側にし（図６（Ａ））、回転数が高いときには閉じ側にし（図６（Ｂ））、この主絞り５４の開閉制御量を調整することにより、所望のポンプ吐出流量を得ることができる。 In particular, in the discharge flow rate control device 40, the switching valve device 60 is controlled by the differential pressure generated in the main throttle 54 by the pump discharge flow rate that increases or decreases according to the rotation speed of the pump 10, and the cam ring 22 is controlled by the spring 51. As a result, the volume of the pump chamber 23 can be variably controlled to obtain a desired pump discharge characteristic that is increased or decreased according to the number of revolutions of the pump. be able to. In other words, the flow passage area A that is changed by opening / closing control of the hole 55 constituting the main diaphragm 54 by the opening 56 of the cam ring 22 is fully opened when the rotational speed is low (FIG. 6A), and the rotational speed is changed. When it is high, the valve is closed (FIG. 6B), and a desired pump discharge flow rate can be obtained by adjusting the opening / closing control amount of the main throttle 54.

尚、ポンプ１０にあっては、高圧力室２８Ａと吸込通路（ドレン通路）２５Ａと、ドレン室６６Ｃの間に、ポンプ吐出側での過大流体圧をリリーフする切換弁としてのリリーフ弁７０を有している。また、ポンプ１０は、吸込通路２５Ａからポンプ軸１２の軸受１６Ｂに向かう潤滑油供給路７１をカバー１１Ｂに穿設し、ポンプ軸１２の軸受１６Ａまわりから吸込通路２５Ｂに戻る潤滑油戻り路７２（不図示）をポンプハウジング１１Ａに穿設してある。 The pump 10 has a relief valve 70 as a switching valve that relieves excessive fluid pressure on the pump discharge side between the high pressure chamber 28A, the suction passage (drain passage) 25A, and the drain chamber 66C. is doing. Further, the pump 10 pierces the cover 11B with a lubricating oil supply passage 71 from the suction passage 25A toward the bearing 16B of the pump shaft 12, and returns the lubricating oil return passage 72 (from the periphery of the bearing 16A of the pump shaft 12 to the suction passage 25B (Not shown) is formed in the pump housing 11A.

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)主絞り５４（可変絞り）がカムリング２２に穿設されてカムリング２２の側面部に開口した開口部５６によってサイドプレート１８の孔部５５との流路面積Ａを開閉制御するように構成するものであるから、サイドプレート１８の孔部５５はカムリング２２の側面部に相対して対応する範囲に設けられるものになり、サイドプレート１８の孔部５５をカムリング２２の側面部の外縁より更に外方に設けるものではないから、ポンプ外径の小型化を図ることができる。 According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) The main throttle 54 (variable throttle) is formed in the cam ring 22 so that the flow passage area A with the hole 55 of the side plate 18 is controlled to be opened and closed by the opening 56 opened in the side surface of the cam ring 22. Therefore, the hole portion 55 of the side plate 18 is provided in a range corresponding to the side surface portion of the cam ring 22, and the hole portion 55 of the side plate 18 is further formed from the outer edge of the side surface portion of the cam ring 22. Since it is not provided outside, the pump outer diameter can be reduced.

(b)カムリング２２に穿設される主絞り５４の開口部５６が、カムリング２２の周方向で、カムリング２２のシールピン３１から120度をこえる範囲に設けられる。カムリング２２のシールピン３１から遠くに離隔し、単位の揺動角度に対する揺動距離が大きくなる開口部５６により、サイドプレート１８の孔部５５との流路面積Ａを開閉制御するものになり、単位の揺動角度に対する流路面積Ａの開閉調整幅（長さ）を拡大し、その開閉制御精度を向上できる。 (b) The opening 56 of the main aperture 54 formed in the cam ring 22 is provided in a range exceeding 120 degrees from the seal pin 31 of the cam ring 22 in the circumferential direction of the cam ring 22. The opening area 56 that is far away from the seal pin 31 of the cam ring 22 and has a large swing distance with respect to a unit swing angle controls the opening and closing of the channel area A with the hole 55 of the side plate 18. The opening / closing adjustment width (length) of the flow path area A with respect to the swing angle of can be increased, and the opening / closing control accuracy can be improved.

(c)上述(b)において、サイドプレート１８に穿設される孔部５５が、サイドプレート１８の周方向に沿う長孔状をなすものとすることにより、カムリング２２の開口部５６がその揺動範囲においてサイドプレート１８の孔部５５の長辺と交差し、該孔部５５との流路面積Ａを開閉制御する揺動幅（距離）が大きくなる。カムリング２２の単位の揺動角度に対する流路面積Ａの開閉調整幅（長さ）を一層拡大し、その開閉制御精度を向上できる。 (c) In the above (b), the hole portion 55 formed in the side plate 18 has a long hole shape along the circumferential direction of the side plate 18, so that the opening portion 56 of the cam ring 22 is oscillated. In the moving range, it intersects with the long side of the hole 55 of the side plate 18 and the swinging width (distance) for controlling the opening and closing of the flow path area A with the hole 55 is increased. The opening / closing adjustment width (length) of the flow passage area A with respect to the swing angle of the cam ring 22 unit can be further expanded, and the opening / closing control accuracy can be improved.

(d)自動車用油圧パワーステアリング装置において、走行安定性や操舵感覚を向上しながら、上述(a)〜(c)を実現できる。 (d) In the automotive hydraulic power steering device, the above-described (a) to (c) can be realized while improving the running stability and the steering feeling.

以上、本発明の実施例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例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。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to these embodiments, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention.

図１は可変容量型ポンプを示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a variable displacement pump. 図２は図１のII−II線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 図３は図２の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 図４は可変容量型ポンプの主絞りを示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a main throttle of the variable displacement pump. 図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う矢視図である。FIG. 5 is a view taken along the line VV in FIG. 図６は主絞りの開閉制御状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the main aperture opening / closing control state.

Explanation of symbols

１０可変容量型ポンプ
１１ポンプケーシング
１１Ａポンプハウジング
１１Ｂカバー
１２ポンプ軸
１３ロータ
１３Ａ溝
１７ベーン
１８サイドプレート（側壁）
１９アウタケース
２０嵌装孔
２２カムリング
２３ポンプ室
４０吐出流量制御装置
４１第１流体圧室
４２第２流体圧室
５４主絞り
５５孔部
５６開口部 10 Variable displacement pump 11 Pump casing 11A Pump housing 11B Cover 12 Pump shaft 13 Rotor 13A Groove 17 Vane 18 Side plate (side wall)
19 Outer case 20 Fitting hole 22 Cam ring 23 Pump chamber 40 Discharge flow rate control device 41 First fluid pressure chamber 42 Second fluid pressure chamber 54 Main throttle 55 Hole 56 Opening

Claims

A rotor that is fixed to a pump shaft inserted into a pump casing and is rotationally driven, and that accommodates a large number of vanes in grooves and is movable in a radial direction;
It is fitted in a fitting hole in the pump casing, is supported by a rocking fulcrum and is capable of rocking displacement. A pump chamber is formed between the outer periphery of the rotor and the first and the pump casing. A cam ring forming a second fluid pressure chamber;
A discharge flow rate control device that introduces pressure upstream of the main throttle provided in the pump discharge side passage into the first fluid pressure chamber and introduces pressure downstream of the main throttle into the second fluid pressure chamber;
The discharge flow rate control device is operated by a pressure difference between the upstream side and the downstream side of the main throttle, and has a switching valve device that controls the supply fluid pressure to the first fluid pressure chamber according to the discharge flow rate of the pressure fluid from the pump chamber. In the variable displacement pump,
The main throttle is formed in a side wall provided in the pump casing to block the side surface of the cam ring, a hole communicating with the pump discharge side, a hole formed in the cam ring and opened in the side surface of the cam ring, A variable displacement pump characterized in that the flow passage area is controlled to be opened and closed, and is configured by an opening communicating with the second fluid pressure chamber.

2. The variable displacement pump according to claim 1, wherein an opening portion of the main diaphragm formed in the cam ring is provided in a range exceeding 120 degrees from a swinging fulcrum of the cam ring in a circumferential direction of the cam ring.

The variable displacement pump according to claim 2, wherein the hole formed in the side wall has a long hole shape along the circumferential direction of the side wall.

A hydraulic power steering device for an automobile using the variable displacement pump according to any one of claims 1 to 3.