JP2009036137A - Variable displacement vane pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車のハンドル操作力を軽減するパワーステアリング装置のような作動流体利用機器に用いる可変容量型ポンプに関する。 The present invention relates to a variable displacement pump used in a working fluid utilizing device such as a power steering device that reduces the steering force of an automobile.
パワーステアリング装置用ポンプとしては自動車用エンジンで直接回転駆動されるポンプが多く用いられている。この中でもポンプの吐出量を多く必要としないエンジン回転数が高い高速走行時のために、一回転あたりの吐出流量を回転数の増加に応じて減少させることが可能な可変容量型ベーンポンプが提案されている(例えば特許文献1)。この可変容量型ベーンポンプでは駆動トルクの低減が図れるためエネルギ効率の面でも優れている。 As a pump for a power steering device, a pump directly rotated by an automobile engine is often used. Among these, a variable displacement vane pump that can reduce the discharge flow rate per revolution as the number of revolutions is proposed for high-speed running with a high engine revolution that does not require a large pump delivery rate. (For example, Patent Document 1). This variable displacement vane pump is excellent in terms of energy efficiency because the driving torque can be reduced.
パワーステアリング装置用ポンプではハンドル操舵により圧力が上昇し、据え切りなどで負荷が大きくなるとポンプはリリーフ状態になる。上述の可変容量型ベーンポンプでは、リリーフ時に圧力の脈動が発生し問題となる場合がある。リリーフバルブの振動抑制に関しては、リリーフバルブに弾性部材を取り付けたり、ばね室にオリフィスを設けることでダンパー機能を有する技術が知られている(例えば特許文献2)。 In a power steering pump, the pressure increases due to steering, and the pump enters a relief state when the load increases due to a stationary operation. In the variable displacement vane pump described above, pressure pulsation may occur during relief, which may be a problem. Regarding suppression of vibration of the relief valve, a technique having a damper function by attaching an elastic member to the relief valve or providing an orifice in a spring chamber is known (for example, Patent Document 2).
可変容量型ベーンポンプはリリーフ状態での流量を抑えることで駆動トルクが減り、省エネ化が可能となる。リリーフ流量を低減するにはパイロットオリフィスを小さくすればよいが、パイロットオリフィスを小さくするとリリーフバルブが振動するという課題がある。 The variable displacement vane pump reduces the driving torque by reducing the flow rate in the relief state, and can save energy. In order to reduce the relief flow rate, the pilot orifice may be reduced. However, if the pilot orifice is reduced, there is a problem that the relief valve vibrates.
従来技術のポンプではリリーフバルブに弾性部材を取り付けるため、リリーフバルブの振動は抑えることができるが圧力脈動の抑制については十分な配慮が成されておらず、圧力脈動が原因の振動・騒音に対する配慮が十分に成されていなかった。 In the pumps of the prior art, the relief valve is attached with an elastic member, so that the vibration of the relief valve can be suppressed. However, sufficient consideration has not been given to the suppression of pressure pulsation, and consideration is given to vibration and noise caused by pressure pulsation. Was not made enough.
この振動・騒音の問題を解決する方法としてメータリングオリフィス上流側とコントロールバルブの高圧側の間に固定絞りを入れることで流量の脈動を抑える方法が考えられる。しかしこの場合、リリーフしない範囲で吐出圧が上昇したときに、コントロールバルブでの漏れとダンパーオリフィスでの圧力損失により、コントロールバルブ両端の圧力差が少なく、コントロールバルブの開口量が少なくなるため、カムが揺動しにくく、圧力が低いときに比べ流量が増加してしまい効率が悪化してしまうという課題がある。 As a method for solving the problem of vibration and noise, a method of suppressing the flow pulsation by inserting a fixed throttle between the upstream side of the metering orifice and the high pressure side of the control valve can be considered. However, in this case, when the discharge pressure rises without relief, the control valve leaks and the pressure loss at the damper orifice causes a small pressure difference at both ends of the control valve and a small amount of control valve opening. Is difficult to swing, and there is a problem that the flow rate increases and the efficiency deteriorates as compared to when the pressure is low.
本発明の目的は、このようなポンプ効率の低下をもたらすことなく、リリーフバルブ作動時の圧力脈動を抑制することである。 An object of the present invention is to suppress pressure pulsation during operation of a relief valve without causing such a decrease in pump efficiency.
このような課題に応えるために、本発明に係る可変容量型ベーンポンプは、
ポンプボディと、
ポンプボディに軸支された駆動軸と、
ポンプボディ内に設けられ、駆動軸によって回転駆動されるロータと、
ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に設けられたベーンと、
ポンプボディ内に偏心可能に設けられると共に、円環状に形成され、内周側にロータおよびベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
カムリングの軸方向両側に設けられた第1プレート部材(リアボディ)および第2プレート部材(プレッシャプレート)と、
第1プレート部材または第2プレート部材のうち少なくとも一方側に設けられ、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と、複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、
カムリングの外周側の一方側に形成された第1流体圧室と、他方側に形成された第2流体圧室と、
吐出ポートに接続された吐出通路に設けられたメータリングオリフィスと、
メータリングオリフィスの上流側圧力が導入される高圧室と、下流側圧力が導入される中圧室と、作動油を貯留するリザーバタンクに接続された低圧室とを有し、第1流体圧室または第2流体圧室に導入される圧力を制御する圧力制御手段(コントロールバルブ)と、
メータリングオリフィス下流側と前圧力制御手段の中圧室とを接続するパイロット通路に設けられたパイロットオリフィスと、
パイロット絞りとリザーバタンクとの間に設けられ、所定圧以上のとき開弁し、中圧室内の圧力をリザーバタンク側に排出するリリーフバルブと、
メータリングオリフィス上流側と圧力制御手段の高圧室とを接続する高圧通路に設けられ、少なくともリリーフバルブが開弁するとき流路断面積を小さくする可変ダンパオリフィスと、を有する。
In order to meet such a problem, the variable displacement vane pump according to the present invention is:
A pump body;
A drive shaft pivotally supported by the pump body;
A rotor provided in the pump body and driven to rotate by a drive shaft;
A vane provided so that it can freely appear and disappear in a plurality of slots provided in the circumferential direction of the rotor;
A cam ring that is eccentrically provided in the pump body, is formed in an annular shape, and forms a plurality of pump chambers together with a rotor and vanes on the inner peripheral side;
A first plate member (rear body) and a second plate member (pressure plate) provided on both axial sides of the cam ring;
A suction port that is provided on at least one side of the first plate member or the second plate member and that opens to a region where the volumes of the plurality of pump chambers increase, and a discharge port that opens to a region where the volumes of the plurality of pump chambers decrease When,
A first fluid pressure chamber formed on one side of the outer peripheral side of the cam ring; a second fluid pressure chamber formed on the other side;
A metering orifice provided in the discharge passage connected to the discharge port;
A first fluid pressure chamber having a high pressure chamber into which upstream pressure of the metering orifice is introduced, an intermediate pressure chamber into which downstream pressure is introduced, and a low pressure chamber connected to a reservoir tank for storing hydraulic oil; Or pressure control means (control valve) for controlling the pressure introduced into the second fluid pressure chamber;
A pilot orifice provided in a pilot passage connecting the downstream side of the metering orifice and the intermediate pressure chamber of the front pressure control means;
A relief valve that is provided between the pilot throttle and the reservoir tank, opens when the pressure is higher than a predetermined pressure, and discharges the pressure in the intermediate pressure chamber to the reservoir tank side;
A variable damper orifice that is provided in a high-pressure passage that connects the upstream side of the metering orifice and the high-pressure chamber of the pressure control means, and that reduces the cross-sectional area of the flow path at least when the relief valve is opened.
この可変ダンパオリフィスは、カムリング軸方向端面と第1プレート部材または第2プレート部材との間に形成されてもよい。 The variable damper orifice may be formed between the cam ring axial end surface and the first plate member or the second plate member.
また可変ダンパオリフィスは、カムリングの偏心に伴い軸方向移動するピストンに形成されてもよい。 The variable damper orifice may be formed in a piston that moves in the axial direction in accordance with the eccentricity of the cam ring.
また可変ダンパオリフィスは、吐出ポート下流側の吐出圧に基づき流路断面積を小さくするように構成してもよい。 The variable damper orifice may be configured to reduce the flow path cross-sectional area based on the discharge pressure downstream of the discharge port.
また可変ダンパオリフィスは、パイロットオリフィスの前後差圧に基づき流路断面積を小さくする構成にしてもよい。 Further, the variable damper orifice may be configured such that the flow path cross-sectional area is reduced based on the differential pressure across the pilot orifice.
また可変ダンパオリフィスは、前記リリーフバルブの下流側圧力に基づき流路断面積を小さくする構成としてもよい。 The variable damper orifice may have a configuration in which the flow path cross-sectional area is reduced based on the downstream pressure of the relief valve.
またメータリングオリフィスは前記カムリングの偏心量が小さいほど流路断面積を小さくするように可変制御されてもよい。 The metering orifice may be variably controlled so that the cross-sectional area of the flow path becomes smaller as the amount of eccentricity of the cam ring is smaller.
また、この可変容量型ベーンポンプを自動車用のパワーステアリング装置の圧力源として使用してもよい。 Further, this variable displacement vane pump may be used as a pressure source of a power steering device for an automobile.
本発明に係る可変容量型ポンプによれば、リリーフ時以外の圧力上昇時に流量を増加することなく、リリーフ時の振動低減と省エネを同時に実現することが可能である。 According to the variable displacement pump according to the present invention, it is possible to simultaneously realize vibration reduction and energy saving at the time of relief without increasing the flow rate at the time of pressure increase other than at the time of relief.
以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図4を用いて、本発明に係る可変容量型ベーンポンプ1の第1実施例を説明する。
A first embodiment of the variable
図1は本発明による可変容量型ベーンポンプの実施の形態として低回転時の一部断面を取った正面図を示す。図2はリリーフ状態の正面図を示す。図3は図1におけるA−A断面図である。また、図3におけるB−B断面図が図1にあたる。図4はカム揺動角とダンパーオリフィスの断面積の関係を示す。 FIG. 1 shows a front view of a variable displacement vane pump according to the present invention, with a partial cross section taken at a low speed. FIG. 2 shows a front view of the relief state. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. Further, a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3 corresponds to FIG. FIG. 4 shows the relationship between the cam swing angle and the sectional area of the damper orifice.
可変容量型ベーンポンプ1は本体が内部にロータ11,ベーン14,カムリング15,アダプタ12,プレッシャープレート27,コントロールバルブ30などポンプ構成要素が挿入されている凹状のフロントボディ10と、リアカバー19とをつき合わせて構成されている。
The variable
ロータ11には外部からの駆動力を伝達するためのシャフト13がつながっており、シャフト13はフロントボディ10に軸受け28を介して支持されている。ロータ11には複数のスロット29が設けられ、その各スロット29内を径方向に出没自在に移動できるベーン14が挿入されている。
A
フロントボディ10の凹部にはアダプタ12がはめこまれ、支持ピン16を中心にアダプタ12の内側を揺動可能に支持されたカムリング15がロータ11とは中心を偏心させて配置される。カムリング15とアダプタ12によって図1においてカムリング15の左側に第1流体圧室40が、右側に第2流体圧室41が形成される。カムリング15はベーン室18のポンプ容量が最大となる方向に圧縮コイルばね17で付勢される。
An
ロータ11とカムリング15の間の空間はベーン14によって区切られ、複数のベーン室18が形成される。ベーン室18は図の反時計回りの回転により容積が縮小する領域には吐出ポート21が接続され、容積が増大する領域には吸入ポート22が接続される。
A space between the
また、図3に示すようにこれらロータ11,カムリング15,ベーン14,アダプタ12とフロントボディ10との間にはプレッシャープレート27がはめ込まれている。
Further, as shown in FIG. 3, a
コントロールバルブ30はフロントボディ10内に形成されたバルブ孔30aとバルブ孔30a内を摺動可能に配置されたスプール30b,ばね30cなどからなる。コントロールバルブ30の一端側にはばね室36が設けられておりばね30cが設置されている。コントロールバルブ30は、概ね一端側のコントロールバルブ高圧室37の圧力による力、他端側のばね室36の圧力による力、ばね30cのばね力による力の関係により動作する。コントロールバルブ高圧室37とばね室36との圧力差による図中右方向の力がばね30cによる左方向の力より大きくなりスプール30bが図1において右側へ移動すると、それに伴いコントロールバルブ高圧室37と第1流体圧室40につながる通路33との流路が大きくなり、かつ通路33とタンク側との間の流路は狭くなる。
The
また、コントロールバルブ30のスプール30b内には、リリーフバルブ32が設置されている。リリーフバルブ32はシート部32a,ボール32b,リテーナー32c,ばね32dから構成される。吐出圧力による力がばね32dで決まる設定圧以上になるとボール32bとリテーナー32cが一体となって動作し、シート部32aを開口する機構となっている。
A
次に各室間の流路の接続について説明する。吸入ポート22は図示しないタンクと接続されている。吐出ポート21はプレッシャープレート27に設けられた図示しない通路を通じてフロントボディ10側の圧力室26へと導入される。また、圧力室26は図示しないパワーシリンダなどの装置へつながる吐出側配管38とメータリングオリフィス23を介して接続され、さらに吐出側配管上流部38aからパイロットオリフィス24を介してばね室36と接続される。また圧力室26は可変ダンパーオリフィス20を介してコントロールバルブ高圧室37に接続されている。
Next, the connection of the flow path between each chamber is demonstrated. The
可変ダンパーオリフィス20はカムリング15の側面部に凹設されたカムリング孔部20aとプレッシャープレート27に設けられた連通孔20b,20cが重なる部分がオリフィスとなる構造になっている。このカムリング孔部20aと連通孔20b,20cはカムリング15の揺動が大きくなると重なり部分が少なくなるように構成する。作動流体は圧力室26からカムリング孔部20aと連通孔20b・20cとの重なり部分を通って圧力室26の外に導かれ、コントロールバルブ高圧室37に通じる。このときリリーフ時のカムリング15の位置では図2のように低回転のときよりも断面積が小さくなるような孔の位置関係としておくとよい。
The
この可変ダンパーオリフィスの断面積の変化の一例を図4に示す。カムリングの揺動角が小さいときには可変ダンパーオリフィス20の断面積は大きく、一方カムリング15の揺動角が大きいときには可変ダンパーオリフィス20の断面積は小さくなる構造となっている。
An example of the change in the cross-sectional area of the variable damper orifice is shown in FIG. When the swing angle of the cam ring is small, the sectional area of the
次にこの可変容量ベーンポンプ1の動作について説明する。シャフト13から回転駆動力が入力されると、ロータ11と共にベーン14はカムリング15に押し付けられながら回転し、ベーン室18の容積が増減する。容積が増加する区間ではベーン室18の圧力は低下し、吸入ポート22から作動流体が吸入される。吸入された作動流体はタンクにも圧力室26にもつながらない区間において、ベーン室18の容積の減少に伴い昇圧される。昇圧された作動流体はベーン室18の容積の減少と共に吐出ポート21から圧力室26へと導かれる。
Next, the operation of the variable
ポンプの回転数が上昇し、吐出流量が増加するとメータリングオリフィス23での圧力損失が増大し、コントロールバルブ30の両端の圧力差による右向きの力がばね30cの左向きの力に打ち勝って図1中右側に移動する。開弁したコントロールバルブ30を通じて可変ダンパーオリフィス20の下流側の作動流体が第1流体圧室40に導かれ、カムリング15の偏心を減少させる方向にカムリング15を揺動させ、1回転あたりの吐出流量を減少させる。
As the pump speed increases and the discharge flow rate increases, the pressure loss at the
また吐出圧が増加し、ばね32dの荷重より高くなると、吐出圧力による力がリリーフバルブ32のばね32dの力より高くなり、リリーフバルブ32が開弁する。圧力室26から吐出された作動流体は、リリーフバルブ32を通じてタンクへと戻される。このとき圧力室26からメータリングオリフィス23,パイロットオリフィス24,リリーフバルブ32を通じてタンクへと作動流体が流れる。この流れによってパイロットオリフィス24での圧力損失が生じ、コントロールバルブ30の両側に圧力差が発生する。このためコントロールバルブ30が開弁し第1流体圧室40に作動流体が導かれ、カムリング15の偏心を減少させる方向にカムリングを揺動させて1回転あたりの吐出流量を減少させる。
When the discharge pressure increases and becomes higher than the load of the
このとき、カムリング孔部20aと連通孔20b,20cが重なる部分として構成される可変ダンパーオリフィス20断面積が減少する。可変ダンパーオリフィスの断面積は小さいほどダンパー効果が高く、コントロールバルブ30の作動が安定化する。またコントロールバルブ30の作動が安定することでカムリング15の揺動及び吐出流量も安定となりリリーフバルブ32の振動を抑制することが可能となる。
At this time, the cross-sectional area of the
またリリーフ時以外はカムリング15の揺動角は比較的小さい範囲での使用がほとんどであり可変ダンパーオリフィス20の断面積は大きくなっている。このため、吐出圧が上がることによる可変ダンパーオリフィス20前後の圧力差の増加は少ない。すなわちコントロールバルブ30両端の圧力差による右方向の力が小さくならず、吐出圧が上がってもコントロールバルブ30が開きにくくなることは少ない。したがってカムリング15も低圧時と同様に動作することから、吐出圧が上がってもシャフト駆動トルクの増加を少なく抑えられる。
Except for the relief time, the
本実施例ではカムリング15の揺動が少ないときには可変ダンパーオリフィス20は絞られないので、高圧時の制御流量増加を抑えることができる。かつ少なくともリリーフ時には可変ダンパーオリフィス20が絞られ、リリーフ時の圧力脈動を抑制することができるため、リリーフ流量を減らすことができ省エネが達成される。
In this embodiment, the
次に図5,図6を用いて本発明に関わる可変容量型ベーンポンプ1の第2実施例を説明する。
Next, a second embodiment of the variable
図5は本発明の低回転時の状態の底面から見た断面図であり、図6はリリーフ時の状態の底面から見た断面図である。可変ダンパーオリフィス20をカムリング15の偏心に伴い軸方向に移動するスプール20dと、このスプール20dをカムリング15側に付勢するばね20e、及びタンクに接続されたばね室20fによって形成した以外の構成は実施例1と同様である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the present invention as seen from the bottom surface in a state of low rotation, and FIG. A configuration other than that formed by a
このスプール20dは圧力室26とコントロールバルブ高圧室37をつなぐ管路34につきだしており、このスプール20dの移動で管路34の流路面積を狭くするような可変ダンパーオリフィス20を構成している。
The
リリーフバルブ32が作動しないときはカムリング15の揺動が比較的小さい範囲で使用されることがほとんどであり、カムリング15に押し付けられているスプール20dの図中右側への移動量もわずかである。このとき可変ダンパーオリフィス20の絞りは大きい状態になっている。
When the
吐出圧が高くなりリリーフバルブ32が作動すると、コントロールバルブ30が開弁し、第1流体圧室40に作動流体が導かれてカムリング15が図中右側に移動する。すると図6に示すようにカムリング15の揺動に伴ってスプール20dが右側に移動する。このときスプール20dと管路34の位置関係を、リリーフ時のカムリング15の位置では低回転のときよりも断面積が小さくなるようにしておくとよい。これにより可変ダンパーオリフィス20が絞られる。その他の動作は実施例1と同様である。
When the discharge pressure increases and the
本実施例では第一実施例による効果に加え、このような構造によればカムリング15の端面に加工が不要であるため、高圧時のベーン室18から第1流体圧室40への漏れを少なくすることができる。
In this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, since the end face of the
次に図7を用いて本発明に係る可変容量型ベーンポンプ1の第3実施例を説明する。本実施例では可変ダンパーオリフィス20をスプール20gとその一端側の圧力室20h,他端側のばね室20i、及びばね室20i内のばね20jによって構成し、スプール20gの一端に構成されているばね室20iは図示しない通路によってタンクに接続されており、他端の圧力室20hには吐出圧が導かれている。また、圧力室26とコントロールバルブ高圧室37とをつなぐ管路35をこのスプール20gが動作することで流路が絞られるような可変ダンパーオリフィス20が形成される。ばね20jの力はスプール20gの動作開始圧とリリーフバルブ32の動作開始圧が同程度となるように構成する。可変ダンパーオリフィス20以外の構成は実施例1と同様である。
Next, a third embodiment of the variable
吐出圧が低く、リリーフバルブ32が作動しないときには可変ダンパーオリフィス20の圧力室20hの圧力による力は他端のばね室20i内ばね20jの力よりも弱く、スプール20gは移動しない。このとき可変ダンパーオリフィス20の断面積は大きい状態で一定である。
When the discharge pressure is low and the
吐出圧が高く、リリーフバルブ32が作動するときには可変ダンパーオリフィス20の圧力室20hの圧力による力は他端のばね室20i内のばね20jの力を上回り、スプールが図中右側に移動する。すると可変ダンパーオリフィス20の断面積はスプール20gの側面によって絞られ減少する。その他の動作は実施例1と同様である。
When the discharge pressure is high and the
このような構成にすれば可変ダンパーオリフィス20を絞り始める吐出圧を任意に設定できる。
With such a configuration, the discharge pressure at which the
同様の機構でリリーフ状態であるかどうかに関わらず吐出側圧力に基づき可変ダンパーオリフィス20流路断面積を小さくする機構も実現できる。
A mechanism that reduces the cross-sectional area of the
次に図8を用いて本発明に係る可変容量型ベーンポンプ1第4実施例を説明する。本実施例ではスプール20gの一端に構成されている圧力室20hにはパイロットオリフィス24の上流側圧力が、他端に構成されているばね室20iにはパイロットオリフィス24の下流側圧力がそれぞれ導かれている以外の構成は実施例3と同様である。
Next, a variable
吐出圧が低くリリーフバルブ32が作動しないときにはパイロットオリフィス24で圧力損失は発生せず、パイロットオリフィス24上流,下流で圧力は同じである。このため可変ダンパーオリフィス20の圧力室20h,ばね室20iの圧力も同じであり、スプール20gは移動しない。このとき可変ダンパーオリフィス20の断面積は大きい状態で一定である。
When the discharge pressure is low and the
吐出圧が高くリリーフバルブ32が作動するときにはパイロットオリフィス24で圧力損室が生じ、パイロットオリフィス24の下流は上流よりも圧力が低くなる。このため可変ダンパーオリフィス20の圧力室20hはばね室20iよりも高圧になる。この圧力差がばね20jの力より大きくなるとスプール20gが図中左側に移動する。すると可変ダンパーオリフィス20の断面積はスプール20gの側面によって絞られ減少する。その他の動作は実施例3と同様である。
When the discharge pressure is high and the
このような構成にすれば、リリーフバルブ32が開弁した時にだけ可変ダンパーオリフィス20を小さくすることができる。
With this configuration, the
次に図9を用いて本発明に係る可変容量型ベーンポンプ1の第5の実施例を説明する。本実施例ではスプール20gの一端に構成されているばね室20iには図示しない通路によってタンクに接続されており、他端の圧力室20hはリリーフバルブ32の下流のリリーフ下流室43に導かれ、リリーフ下流室43はオリフィスを介してタンクに接続されている以外の構成及び動作は実施例3と同様である。
Next, a fifth embodiment of the variable
吐出圧が低くリリーフバルブ32が作動しないときにはリリーフ下流室43はタンク圧と同じである。このため可変ダンパーオリフィス20の圧力室20h,ばね室20iの圧力も等しくなり、スプール20gは移動しない。このとき可変ダンパーオリフィス20の断面積は大きい状態で一定である。
When the discharge pressure is low and the
吐出圧が高くリリーフバルブ32が作動するときにはパイロットオリフィス24を高圧の作動流体が流れ、リリーフ下流室43の圧力が上昇する。このため可変ダンパーオリフィス20の圧力室20hはばね室20iよりも高圧になる。この圧力差がばね20jの力より大きくなるとスプール20gが図中左側に移動する。すると可変ダンパーオリフィス20の断面積はスプール20gの側面によって絞られ減少する。その他の動作は実施例3と同様である。
When the discharge pressure is high and the
このような構成にすれば、可変ダンパーオリフィス20を作動させる圧力が低いためこのスプール20gを動作させるための漏れを少なくすることができる。
With this configuration, since the pressure for operating the
次に図10,図11を用いて本発明に係る可変容量型ベーンポンプ1の第6実施例を説明する。本実施例では可変ダンパーオリフィス20をカムリング15の内周端15aとプレッシャープレート27に形成された流体通路44とによって構成する。カムの揺動角が大きくなるとこの流体通路44がカムリング15の内周端15aによって狭められ、このとき少なくともリリーフ時のカムリング15の位置では低回転のときよりも断面積が小さくなるような孔の位置関係としておく。可変ダンパーオリフィス20以外の構成は実施例1と同様である。
Next, a sixth embodiment of the variable
リリーフバルブ30が作動しないときはカムリング15の揺動はわずかであり、このとき可変ダンパーオリフィス20の絞りは大きい状態になっている。
When the
吐出圧が高くなりリリーフバルブ32が作動すると、コントロールバルブ30が開弁し、第1流体圧室40に作動流体が導かれてカムリング15が図中右側に移動する。これにより可変ダンパーオリフィス20が絞られる。その他の動作は実施例1と同様である。
When the discharge pressure increases and the
このような構成にすれば、カムリング15にカムリング孔部20aが不要となり、カムリング15の加工が容易になる。
With such a configuration, the
同様の構成でリリーフ状態であるかどうかに関わらずカムリング15の偏心量が少ない程、可変ダンパーオリフィス20を小さくする機構も実現できる。
A mechanism that makes the
次に図12を用いて本発明に係る可変容量型ベーンポンプ1の第7の実施例を説明する。本実施例では実施例1〜6のいずれかに示した可変ダンパーオリフィス20に加え、カムリング15の揺動角が大きいほど流路断面積を小さくする可変メータリングオリフィス45を有する。可変メータリングオリフィス45はカムリング15の側面部に凹設されたカムリング孔部45aとプレッシャープレート27に設けられた連通孔45b,45cが重なる部分がオリフィスとなる構造になっている。このカムリング孔部45aと連通孔45b,45cはカムリング15の揺動が大きくなると重なり部分が少なくなり、カムリングの揺動に伴ってオリフィスの断面積が減少する形状になっている。作動流体は圧力室26からカムリング孔部45aと連通孔45b,45cとの重なり部分を通って圧力室26の外に導かれ、吐出側配管上流部38aに通じる。可変メータリングオリフィス45以外の構成は実施例1と同様である。
Next, a seventh embodiment of the variable
リリーフバルブ32が非作動の時にはカムリング15の揺動角はわずかであり可変メータリングオリフィス45の断面積は絞られない。
When the
リリーフバルブ32の作動時にはカムリング15の揺動がにより可変ダンパーオリフィス20の断面積が減少すると同様に、可変メータリングオリフィス45の断面積も減少する。その他の動作は実施例1〜6と同様である。
When the
このような構成により、リリーフ時の流量がより低減でき更なる省エネにつながる。 With such a configuration, the flow rate during relief can be further reduced, leading to further energy saving.
また実施例1〜7の可変容量型ベーンポンプ1の入力側にはシャフト13の駆動力としてエンジンの動力を入力し、吐出側配管38にはパワーシリンダ等を接続するパワーステアリング装置としてもよい。この場合、パワーステアリング装置の据え切り状態での振動・騒音低減や省エネが可能であり、また操舵時の省エネが可能である。
Moreover, it is good also as a power steering apparatus which inputs the motive power of an engine as a drive force of the
また当然この可変容量型ベーンポンプ1の使用はパワーステアリング装置に限らず他の流体機械のポンプとして使用してもよい。
Naturally, the use of the variable
1 可変容量ベーンポンプ
10 フロントボディ
11 ロータ
12 アダプタ
13 シャフト
14 ベーン
15 カムリング
15a 内周端
16 支持ピン
17 圧縮コイルばね
18 ベーン室
19 リアカバー
20 可変ダンパーオリフィス
20a,45a カムリング孔部
20b,20c,45b,45c 連通孔
20d,20g,30b スプール
20e,20j,30c,32d ばね
20f,20i,36 ばね室
20h,26 圧力室
21 吐出ポート
22 吸入ポート
23 メータリングオリフィス
24 パイロットオリフィス
25,28 軸受け
27 プレッシャープレート
29 スロット
30 コントロールバルブ
30a バルブ孔
32 リリーフバルブ
32a シート部
32b ボール
32c リテーナー
33 通路
34,35 管路
37 コントロールバルブ高圧室
38 吐出側配管
38a 吐出側配管上流部
40 第1流体圧室
41 第2流体圧室
43 リリーフ下流室
44 流体通路
45 可変メータリングオリフィス
T タンク
1 Variable displacement vane pump
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記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設けられ、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、
前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に設けられたベーンと、
前記ポンプボディ内に偏心可能に設けられると共に、円環状に形成され、内周側に前記ロータおよびベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記カムリングの軸方向両側に設けられた第1プレート部材および第2プレート部材と、
前記第1プレート部材または第2プレート部材のうち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と、複数のポンプ室の容積が縮小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の一方側に形成された第1流体圧室と、他方側に形成された第2流体圧室と、
前記吐出ポートに接続された吐出通路に設けられたメータリングオリフィスと、
前記メータリングオリフィスの上流側圧力が導入される高圧室と、下流側圧力が導入される中圧室と、作動油を貯留するリザーバタンクに接続された低圧室とを有し、前記第1流体圧室または前記第2流体圧室に導入される圧力を制御する圧力制御手段と、
前記メータリングオリフィス下流側と前記圧力制御手段の中圧室とを接続するパイロット通路に設けられたパイロットオリフィスと、
前記パイロット絞りと前記リザーバタンクとの間に設けられ、所定圧以上のとき開弁し、前記中圧室内の圧力を前記リザーバタンク側に排出するリリーフバルブと、
前記メータリングオリフィス上流側と前記圧力制御手段の高圧室とを接続する高圧通路に設けられ、少なくとも前記リリーフバルブが開弁するとき流路断面積を小さくする可変ダンパオリフィスと、
を有することを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。 A pump body;
A drive shaft pivotally supported by the pump body;
A rotor provided in the pump body and driven to rotate by the drive shaft;
A vane provided so as to freely appear and disappear in a plurality of slots provided in a circumferential direction of the rotor;
A cam ring that is eccentrically provided in the pump body, is formed in an annular shape, and forms a plurality of pump chambers together with the rotor and vanes on the inner peripheral side;
A first plate member and a second plate member provided on both axial sides of the cam ring;
Provided on at least one side of the first plate member or the second plate member, and opens to a region where the volumes of the plurality of pump chambers increase, and opens to a region where the volumes of the plurality of pump chambers decrease. A discharge port;
A first fluid pressure chamber formed on one side of the outer peripheral side of the cam ring; a second fluid pressure chamber formed on the other side;
A metering orifice provided in a discharge passage connected to the discharge port;
The first fluid has a high pressure chamber into which upstream pressure of the metering orifice is introduced, an intermediate pressure chamber into which downstream pressure is introduced, and a low pressure chamber connected to a reservoir tank for storing hydraulic oil. Pressure control means for controlling the pressure introduced into the pressure chamber or the second fluid pressure chamber;
A pilot orifice provided in a pilot passage connecting the downstream side of the metering orifice and the intermediate pressure chamber of the pressure control means;
A relief valve that is provided between the pilot throttle and the reservoir tank, opens when the pressure is equal to or higher than a predetermined pressure, and discharges the pressure in the intermediate pressure chamber to the reservoir tank side;
A variable damper orifice provided in a high-pressure passage connecting the upstream side of the metering orifice and the high-pressure chamber of the pressure control means, and at least when the relief valve opens, a variable damper orifice,
A variable displacement vane pump characterized by comprising:
前記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設けられ、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、
前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に設けられたベーンと、
前記ポンプボディ内に偏心可能に設けられると共に、円環状に形成され、内周側に前記ロータおよびベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記カムリングの軸方向両側に設けられた第1プレート部材および第2プレート部材と、
前記第1プレート部材または第2プレート部材のうち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と、複数のポンプ室の容積が縮小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の一方側に形成された第1流体圧室と、他方側に形成された第2流体圧室と、
前記吐出ポートに接続された吐出通路に設けられたメータリングオリフィスと、
前記メータリングオリフィスの上流側圧力が導入される高圧室と、下流側圧力が導入される中圧室と、作動油を貯留するリザーバタンクに接続された低圧室とを有し、前記第1流体圧室または前記第2流体圧室に導入される圧力を制御する圧力制御手段と、
前記メータリングオリフィス下流側と前記圧力制御手段の中圧室とを接続するパイロット通路に設けられたパイロットオリフィスと、
前記パイロット絞りと前記リザーバタンクとの間に設けられ、所定圧以上のとき開弁し、前記中圧室内の圧力を前記リザーバタンク側に排出するリリーフバルブと、
前記メータリングオリフィス上流側と前記圧力制御手段の高圧室とを接続する高圧通路に設けられ、前記カムリングの偏心量が減少するほど流路断面積を小さくする可変ダンパオリフィスと、
を有することを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。 A pump body;
A drive shaft pivotally supported by the pump body;
A rotor provided in the pump body and driven to rotate by the drive shaft;
A vane provided so as to freely appear and disappear in a plurality of slots provided in a circumferential direction of the rotor;
A cam ring that is eccentrically provided in the pump body, is formed in an annular shape, and forms a plurality of pump chambers together with the rotor and vanes on the inner peripheral side;
A first plate member and a second plate member provided on both axial sides of the cam ring;
Provided on at least one side of the first plate member or the second plate member, and opens to a region where the volumes of the plurality of pump chambers increase, and opens to a region where the volumes of the plurality of pump chambers decrease. A discharge port;
A first fluid pressure chamber formed on one side of the outer peripheral side of the cam ring; a second fluid pressure chamber formed on the other side;
A metering orifice provided in a discharge passage connected to the discharge port;
The first fluid has a high pressure chamber into which upstream pressure of the metering orifice is introduced, an intermediate pressure chamber into which downstream pressure is introduced, and a low pressure chamber connected to a reservoir tank for storing hydraulic oil. Pressure control means for controlling the pressure introduced into the pressure chamber or the second fluid pressure chamber;
A pilot orifice provided in a pilot passage connecting the downstream side of the metering orifice and the intermediate pressure chamber of the pressure control means;
A relief valve that is provided between the pilot throttle and the reservoir tank, opens when the pressure is equal to or higher than a predetermined pressure, and discharges the pressure in the intermediate pressure chamber to the reservoir tank side;
A variable damper orifice that is provided in a high-pressure passage that connects the upstream side of the metering orifice and the high-pressure chamber of the pressure control means, and reduces the cross-sectional area of the flow path as the eccentric amount of the cam ring decreases;
A variable displacement vane pump characterized by comprising:
前記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設けられ、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、
前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に設けられたベーンと、
前記ポンプボディ内に偏心可能に設けられると共に、円環状に形成され、内周側に前記ロータおよびベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記カムリングの軸方向両側に設けられた第1プレート部材および第2プレート部材と、
前記第1プレート部材または第2プレート部材のうち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と、複数のポンプ室の容積が縮小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の一方側に形成された第1流体圧室と、他方側に形成された第2流体圧室と、
前記吐出ポートに接続された吐出通路に設けられたメータリングオリフィスと、
前記メータリングオリフィスの上流側圧力が導入される高圧室と、下流側圧力が導入される中圧室と、作動油を貯留するリザーバタンクに接続された低圧室とを有し、前記第1流体圧室または前記第2流体圧室に導入される圧力を制御する圧力制御手段と、
前記メータリングオリフィス下流側と前記圧力制御手段の中圧室とを接続するパイロット通路に設けられたパイロットオリフィスと、
前記パイロット絞りと前記リザーバタンクとの間に設けられ、所定圧以上のとき開弁し、前記中圧室内の圧力を前記リザーバタンク側に排出するリリーフバルブと、
前記メータリングオリフィス上流側と前記圧力制御手段の高圧室とを接続する高圧通路に設けられ、前記吐出ポート下流側の吐出圧が所定圧以上のとき流路断面積を小さくする可変ダンパオリフィスと、
を有することを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。 A pump body;
A drive shaft pivotally supported by the pump body;
A rotor provided in the pump body and driven to rotate by the drive shaft;
A vane provided so as to freely appear and disappear in a plurality of slots provided in a circumferential direction of the rotor;
A cam ring that is eccentrically provided in the pump body, is formed in an annular shape, and forms a plurality of pump chambers together with the rotor and vanes on the inner peripheral side;
A first plate member and a second plate member provided on both axial sides of the cam ring;
Provided on at least one side of the first plate member or the second plate member, and opens to a region where the volumes of the plurality of pump chambers increase, and opens to a region where the volumes of the plurality of pump chambers decrease. A discharge port;
A first fluid pressure chamber formed on one side of the outer peripheral side of the cam ring; a second fluid pressure chamber formed on the other side;
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A relief valve that is provided between the pilot throttle and the reservoir tank, opens when the pressure is equal to or higher than a predetermined pressure, and discharges the pressure in the intermediate pressure chamber to the reservoir tank side;
A variable damper orifice that is provided in a high-pressure passage that connects the upstream side of the metering orifice and the high-pressure chamber of the pressure control means, and that reduces the cross-sectional area of the flow path when the discharge pressure on the downstream side of the discharge port is greater than or equal to a predetermined pressure;
A variable displacement vane pump characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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