JP2009074372A

JP2009074372A - 可変容量形ポンプ

Info

Publication number: JP2009074372A
Application number: JP2007241702A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Soeda; 淳添田; Yukio Uchida; 由紀雄内田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2027-09-19
Also published as: JP4960815B2

Abstract

【課題】ポンプの高圧条件化における駆動軸の撓み変形量を可及的に小さく抑制してカムリングの位置の過度な移動を抑制してポンプ脈動レベルを低減させることのできる可変容量形ポンプを提供する。
【解決手段】ポンプボディ１内に揺動自在に収容配置され、内周側にロータ８とベーン１７と共に複数のポンプ室１８を形成するカムリング６と、前後２つのジャーナル軸部７ｂ、７ｃを介して軸受ブッシュ９，１２に回転自在に支持された駆動軸７と、プレート１２に設けられた吸入ポート及び吐出ポートと、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１４及び第２流体圧室１５とを備えている。前記両軸受ブッシュ間の長さＳを約４２．１ｍｍに設定すると共に、前記第２ジャーナル軸部７ｃの外径を約１３ｍｍに設定すると共に、セレーション軸部７ｄの軸方向の長さＬを９〜１４ｍｍの範囲内に設定した。
【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形ポンプの改良に関する。

従来の可変容量形ポンプとしては、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。

この可変容量形ポンプは、ポンプボディ内に収容配置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下部に軸方向に配置された支軸部を揺動支点として揺動自在に設けられたカムリングと、前記ポンプボディ内に前後２つの軸受ブッシュを介して回転自在に支持された駆動軸と、該駆動軸の軸方向のほぼ中央に形成されたセレーション軸部を介して結合されて、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、該サイドプレート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、カムリングの外周側の両側に形成された第１流体圧室と第２流体圧室と、を備えている。

そして、前記第１、第２流体圧室に、ポンプ吐出通路に設けた可変オリフィスの前後差圧を導入することにより、前記カムリングをいずれか一方向へ揺動させ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いる。
特開平１１−９３８６２号公報

前記従来の可変容量形ポンプを車両のパワーステアリング装置の油圧源として用いた場合に、前記カムリングの揺動による偏心量が最大で、ポンプ吐出量が最大となるのは、ポンプ低回転時でかつステアリングホイールの据えきり時などであって、この場合には、パワーステアリング装置側の圧力が上昇するため、吐出側のポンプ室の内圧も上昇する。

そうすると、前記ロータが前記吐出側の高圧なポンプ室の圧力によって低圧な吸入側のポンプ室側へ押付けられることから、前記駆動軸にロータとの結合部位である前記セレーション軸部を中心として曲げ荷重が発生して該駆動軸が湾曲状に撓み変形して、ロータの位置が変化してしまう一方、カムリングの位置も駆動軸の変形方向と反対方向へ過度に変化してしまう。このため、前記各ポンプ室の容積が吸入側と吐出側でのバランスが崩れて、所望の吐出圧が得られなくなると共に、大きなポンプ脈動が発生してポンプ吐出圧の不安定化や異音の発生を招いている。

そこで、駆動軸全体の外径を大きくして剛性高めて撓み変形量を抑制することも考えられるが、単純に駆動軸の外径を大きくすると、その分、ロータの駆動軸挿通孔の内径を大きくせざるを得ず、これによって前記各ベーンを摺動自在に収容する各スロットの長さが短くなって、該スロット内周面で形成されるシール面が小さくなり、スロット底部側の背圧室からの高油圧に対するシールの性能が低下してしまう。このため、前記ロータやカムリングなどの各構成部品の外径も大きくしなければならず、この結果、ポンプの大型化が余儀なくされるばかりか重量の増加を招来する。

本発明は、前側の第１ジャーナル軸部と後側の第２ジャーナル軸部がそれぞれ軸受部を介してポンプボディに回転自在に支持された駆動軸と、前記ポンプボディ内に回転自在に収容されて、前記駆動軸の前記両ジャーナル軸部間に設けられたセレーション軸部を介して結合されたロータと、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サイドプレート及び第２サイドプレートと、前記第１サイドプレートまたは第２サイドプレート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隔成して形成され、揺動方向の一方向に設けられた第１流体圧室及び揺動方向の他方向に設けられた第２流体圧室と、を備え、前記第１、第２流体圧室間の流体圧の差圧によって前記カムリングを揺動させて前記各ポンプ室の容積を制御する可変容量形ポンプであって、前記第１ジャーナル軸部と第２ジャーナル軸部とを支持する前記両軸受部を、互いに近接して設けると共に、該両ジャーナル軸部間の前記セレーション軸部の軸方向の長さを、前記第２ジャーナル軸部の外径との関係で設定したことを特徴としている。

この発明によれば、前記両軸受部間の距離長さを通常よりも短く設定することによって、各ジャーナル軸部に対する支持剛性が高くなると共に、セレーション軸部の軸方向の長さを第２ジャーナル軸部の外径との関係で通常よりも長く設定すると、セレーション軸部のセレーション凸部が補強リブとして機能することから、該セレーション軸部の剛性が高くなる。一方、第２ジャーナル軸部の外径を通常よりも大きくした場合は、かかる第２ジャーナル軸部の剛性が高くなることから、前記セレーション軸部の軸方向の長さを通常と同じ程度に設定しても十分な剛性を確保できる。

したがって、この両ジャーナル軸部の中間位置に設けられた前記ロータに吐出ポート側の各ポンプ室内の高い油圧が作用して駆動軸に曲げ荷重が作用しても、前記両軸受部による駆動軸に対する高い支持剛性と、セレーション軸部あるいは第２ジャーナル軸部での高い剛性によって、前記駆動軸の撓み変形を十分に抑制することが可能になる。

したがって、カムリングの位置変化が抑制されて、各ポンプ室の容積が吸入側と吐出側でのアンバランスが防止される。この結果、所望の吐出圧が得られると共に、ポンプ脈動やポンプ吐出圧の不安定化や異音の発生を効果的に抑制することができる。

以下、本発明にかかる可変容量形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、この可変容量形ポンプは、図１及び図２に示すように、フロントボディ２と一方のサイドプレートであるリアボディ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２中左右方向へ揺動可能なカムリング６と、前記ポンプボディ１内に回転自在に挿通支持された駆動軸７と、前記カムリング６の内周側に回転自在に配置され、中央が前記駆動軸７に結合されたロータ８とを備えている。

前記フロントボディ２は、内部軸方向に前記駆動軸７が挿通するフロント側は大径段差径状の挿通孔２ａが貫通形成されていると共に、該挿通孔２ａのリア側の小径部内周面には、駆動軸７の後述する第１ジャーナル軸部７ｂを軸受けする軸受部である第１軸受ブッシュ９が設けられていると共に、ほぼ中央の中径部内周面には、ポンプ内部をシールするメカニカルシール１０が設けられている。また、フロント側の大径部内周面には、駆動軸７のフロント側を回転自在に支持する円環状の軸受部１１が設けられている。

前記リアボディ３は、肉厚な板状に形成されて、内部のほぼ中央位置に比較的深い軸受穴３ａが形成されていると共に、該軸受穴３ａの内周面に前記駆動軸７の後端側に有する第２ジャーナル軸部７ｃを軸受する軸受部である第２軸受ブッシュ１２が設けられている。この第２軸受ブッシュ１２は、軸方向へ比較的長い円筒状に形成されており、前記第１軸受ブッシュ９との間の距離長さＳが通常の４４．２ｍｍより短く設定されている。

前記アダプターリング５は、図２に示すように、内周面５ａの下部に形成された円弧状の支持溝に前記カムリング６の位置を保持する位置保持ピン１３が設けられていると共に、内周面５ａの前記位置保持ピン１３の図中左側近傍、つまり後述する第１流体圧室１４側に前記カムリング６の揺動支点となる所定面積を有する支持面５ｂが形成されている。前記位置保持ピン１３は、カムリング６の揺動支点ではなく、カムリング６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６の回り止めとしての機能を有している。

前記カムリング６は、ほぼ円環状に形成され、このロータ８に対して偏心した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１３とこれとほぼ対向した位置にあるシール部材１４を介してアダプタリング５との間に第１流体圧力室１４と第２流体圧力室１５を隔成している。また、カムリング６は、前記アダプターリング５の支持面５ｂの所定位置を揺動中心として第１流体室１３側かあるいは第２流体圧室１４側へ揺動自在になっている。

前記カムリング６とロータ８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他方のサイドプレートである円盤状のプレッシャプレート１６によって挟持状態に配置されている。

前記駆動軸７は、図１及び図６に示すように、ポンプボディ１の挿通孔２ａから外部に突出して図外の駆動プーリが固定される先端軸部７ａと、該先端軸部７ａとほぼ同径に形成されて前記第１軸受ブッシュ９に軸受される第１ジャーナル軸部７ｂと、後端側に有し前記第１軸受ブッシュ１２に軸受される第２ジャーナル軸部７ｃと、前記第１、第２ジャーナル軸部７ｂ、７ｃの間に形成されて、前記ロータ８が結合するセレーション軸部７ｄとから主として構成されている。

そして、前記両軸受ブッシュ９，１２間の通常よりも短尺化された距離長さＳや、第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄ及びセレーション軸部７ｄの軸方向の長さＬは、後述するポンプ高圧状態における駆動軸７の撓み変形と脈圧レベルとの関係を解析した結果によって求められたものである。

前記ロータ８は、図５Ａ、Ｂに示すように、円筒状に形成されて、軸心位置には、前記セレーション軸部７ｄに結合するセレーション凹凸孔８ａが軸方向へ貫通形成されていると共に、外周部には、円周方向の等間隔位置に放射方向に沿った複数のスロット８ｂが複数形成されている。この各スロット８ｂ内には、ベーン１７がそれぞれ前記カムリング６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８ｂの内周側端部に、ほぼ円形状の背圧室８ｃが連続一体に設けられている。また、このロータ８は、図外のエンジンのクランクシャフトにより駆動プーリを介して前記駆動軸７が回転駆動されると図２の矢印方向（反時計方向）に回転するようになっている。

また、前記カムリング６とロータ８との間に形成される空間内に、隣接する二枚のベーン１７によってポンプ室１８が形成されており、前記カムリング６を前記支持面５ｂ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１８の容積を増減させるようになっている。

また、前記ロータ８の回転に伴って前記各ポンプ室１８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８側の内側面には、円弧状の吸入ポート１９が形成されている。この吸入ポート１９は、吸入通路２０を介して図外の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１８に供給するようになっている。

また、前記ロータ８の回転に伴って、前記各ポンプ室１８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１６の内側面には、円弧状の吐出ポート２１とこれに連通する吐出孔２２が形成されており、ポンプ室１８から吐出された作動流体が、前記吐出ポート２０及び吐出孔２１を介してフロントボディ２の底部に形成された吐出側圧力室２３に導入される。この吐出側圧力室２３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の上端部内には、前記駆動軸７と直交する方向に向いた制御バルブ３０が設けられている。この制御バルブ３０は、図２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３１内に摺動自在に収容されたスプール弁３２と、該スプール弁３２を図２の左方向に付勢してバルブ孔３１のプラグ３３に当接させる圧縮コイルスプリングであるバルブスプリング３４と、前記プラグ３３とスプール弁３２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高圧室３５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３４の収容室３６に供給され、この収容室３６と高圧室３５の両圧力差が所定以上になるとスプール弁３２がバルブスプリング３４のばね圧に抗して図中右方向に移動する。なお、前記スプール弁３２の内部に設けられたリリーフバルブ３９は、前記収容室３６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、図１に示す連通路４０を介して作動流体を吸入通路２０側へ逃がすようになっている。

前記第１流体圧室１４は、前記スプール弁３２が左に位置するときは接続通路３７を介してバルブ孔３１のポンプ吸入室３８に接続されており、このポンプ吸入室３８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１８からの低圧が導入されるようになっている。また、前記圧力差によってスプール弁３２が右側に摺動した場合は、ポンプ吸入室３８が漸次遮断されて、高圧室３５と連通して高圧な作動流体が第１流体圧室１４に導入されるようになっている。つまり、前記第１流体圧室１４には、ポンプ吸入室３８の圧力とメータリングオリフィスの上流側の圧力が選択的に供給されようになっている。

一方、前記第２流体圧室１５は、制御バルブ３０に直接接続されておらず、また、この第２流体圧室１５には、プレッシャプレート１６に形成された導入孔２４を介して前記吸入通路１９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、この第２流体圧力室１５には、図２に示すように、ボルト状のスプリングリテーナ２５に一端が弾持された圧縮コイルばねであるスプリング２６が配置されており、このスプリング２６は、前記カムリング６を常時前記第１流体圧力室１４側へ偏心する方向、つまり、ポンプ室１８の容積が最大になる方向に付勢している。

したがって、車両の停止あるいは低速走行中にステアリングホイールを操作した場合に、第１流体圧室１４が低圧状態になっていることから、カムリング６は、図２に示すように、スプリング２６のばね力によって第１流体圧室１４側へロータ８に対して最大偏心位置に保持されることから、各ポンプ室１８の容積が最大となって吐出ポート２１への吐出圧が最大になる。

一方、車両の高速走行中などの場合に、前記第１流体圧室１４に高圧が導入されたときは、カムリング６は、図３に示すように、前記スプリング２６のばね力に抗して支持面５ｂを中心に第２流体圧室１５側へ揺動してロータ８に対して同心に近い位置に保持される。これによって、各ポンプ室１８の容積が最小になって吐出ポート２１への吐出圧が減少する。

そして、前記各軸受ブッシュ９，１２の対向する端縁９ａ、１２ａ間の長さＳが約４２．１ｍｍに設定されており、これは従来の約４４．２ｍｍよりも十分に短く設定されている。

また、前記第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄは、セレーション軸部７ｄの軸方向の長さＬとの相対関係で決定されて、９〜１４ｍｍの範囲内で設定されている一方、前記セレーション軸部７ｄの軸方向の長さＬは１０〜１３ｍｍの範囲内に設定されている。

これらの数値は、ポンプ吐出圧に対する前記カムリング６の位置と脈圧レベルとの関係、並びに前記駆動軸７の撓み変形と脈圧レベルとの関係から該駆動軸７の許容し得る変形量を基準に設定したものである。

すなわち、まず、前記ポンプ室１８の吐出ポート２１側での圧力が最大になった場合における前記カムリング６の位置(μｍ)と脈圧レベル(ｄＢ)との関係を、図６の実験データによって考察すると、かかる高圧条件では、カムリング６の位置は高い方が脈圧レベルは低くなることが確認できた。つまり、カムリング６が低位置から高位置に変化させると、脈圧レベルが８．０ｄＢから漸次３．０ｄＢまで低下していることが明らかになった。

但し、カムリング６の位置が高過ぎると低圧条件では脈圧レベル(騒音レベル)が悪化する傾向になるため、カムリング６の初期設定位置が高ければ良いということにはならない。

次に、前記駆動軸７の曲げ方向の撓み変形量をカムリング６の位置に加算した値(μｍ)と脈圧レベル(ｄＢ)との関係を、図７の実験データによって考察すると、かかる高圧条件では、駆動軸７が曲げ荷重によって撓み変形することによって、この影響によりカムリング６の位置が初期設定位置よりも過度に低くなる。つまり、駆動軸７が変形すると、図２に示すロータ８の中心Ｐ(駆動軸７の中心Ｐ)が上昇することから、カムリング６の位置(中心Ｑ)が初期位置よりも相対的に低くなる。

例えば、カムリング６の初期位置が０μｍで、駆動軸７の変形量が１００μｍになった場合は、ポンプ高圧時には、カムリング６の位置が初期位置から−１００μｍになってしまう。このため、前記駆動軸７の変形量は極力抑えることが必要である。

次に、前記駆動軸７の撓み変形量(μｍ)と脈圧レベル(ｄＢ)との関係を、図８の実験データによって考察すると、かかる高圧条件下では駆動軸７の変形量が約１７２μｍから大きくなるにしたがって脈圧レベルが比例的に上昇し、変形量が約２０４μｍまで大きくなると脈圧レベルは７．４ｄＢまで上昇してしまうことが明らかである。そして、脈圧レベルの最大許容レベルは、約７．２７ｄＢ程度までであってこれ以上になると、ポンプ吐出圧が不安定化になると共に、振動異音が人に不快感を与える大きさになる。

したがって、駆動軸７の変形量は、図７に示す前記カムリング６に位置に変化との関係でも約１９８μｍ以下に抑制する必要がある。

そこで、この実施の形態では、前記駆動軸７の全体を大径化することなく、前記ポンプの高圧化による過度な撓み変形の抑制を、駆動軸７の局部的な高剛性化と両軸受ブッシュ９，１２による高い支持剛性化とによって図ったものである。

具体的には、図９の解析表に示すように、駆動軸７の変形量と脈圧レベルとの関係を考慮して、前記両軸受ブッシュ９，１２の対向端縁９ａ、１２ａ間の長さＳを、従来のものよりも短い４２．１ｍｍに設定した。この長さＳに基づいて、前記第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄを１０ｍｍ、１１．５ｍｍ、１３ｍｍに分け、さらに前記セレーション軸部７ｄの軸方向の長さＬを、前記第２ジャーナル軸部７ｃのそれぞれの外径に対して９ｍｍ、１２ｍｍ、１４ｍｍに分けてそれぞれの変形量を解析した。

この解析結果からすると、前記長さＳ(４２．１ｍｍ)を前提として、前記変形量の最大許容値１９８μｍ以下となる選択条件値は、解析ＮＯ．３の第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄが１０ｍｍで、セレーション軸部７ｄの長さＳが１４ｍｍの場合と、解析ＮＯ．５〜９までの全てであって、前記第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄが１１．５ｍｍでは、セレーション軸部７ｄの長さＳが１２ｍｍと１４ｍｍの場合、及び第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄが１３ｍｍでは、セレーション軸部７ｄの長さＳが９ｍｍ、１２ｍｍ、１４ｍｍの全ての場合で満足していることが明らかである。

したがって、第１の実施例としては、前記両軸受ブッシュ９，１２の対向端縁９ａ、１２ａ間の長さＳを約４２．１ｍｍに設定した際に、前記第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄを約１３ｍｍに設定すると共に、前記セレーション軸部７ｄの軸方向の長さＬを９〜１４ｍｍの範囲内に設定した。

また、第２の実施例としては、前記両軸受ブッシュ９，１２間の長さを約４２．１ｍｍに設定した際に、前記第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄを約１０ｍｍに設定すると共に、前記セレーション軸部７ｄの軸方向の長さＬを約１４ｍｍに設定した。

さらに第３の実施例としては、前記両軸受ブッシュ９，１２間の長さＳを約４２．１ｍｍに設定した際に、前記第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄを約１１．５ｍｍに設定すると共に、前記セレーション軸部７ｄの軸方向の長さＬを１２〜１４ｍｍの範囲内に設定した。

以上のように、この実施の形態によれば、前記両軸受ブッシュ９，１２間の距離長さＳを通常よりも短く設定することによって、前記駆動軸７に対する支持剛性が高くなる。また、セレーション軸部７ｄの軸方向の長さＬを第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄとの関係で通常よりも長く設定することによって、該セレーション軸部７ｄのセレーション凸部が補強リブとして機能することから、該セレーション軸部７ｄ自体の剛性が高くなる。

一方、第２ジャーナル軸部７ｃの外径Ｄを通常よりも大きくした場合は、かかる第２ジャーナル軸部Ｄの剛性が高くなることから、前記セレーション軸部７ｄの軸方向の長さＬを通常と同じ程度に設定しても十分な剛性を確保できる。

したがって、前記セレーション軸部７ｄを介して駆動軸７に結合された前記ロータ８に吐出ポート２１側の各ポンプ室１８内の高い油圧が作用して駆動軸７に曲げ荷重が作用しても、前記両軸受ブッシュ９，１２による高い支持剛性と、セレーション軸部７ｄあるいは第２ジャーナル軸部７ｃでの局部的な高い剛性によって、前記駆動軸７の撓み変形を十分に抑制することが可能になる。

このため、前記カムリング６の位置が、図９の解析ＮＯ．３に示す−１４８μｍ未満の過度な低位化となるのを抑制できる。この結果、吸入側と吐出側でのそれぞれのポンプ室１８の容積のアンバランスが防止され、高圧条件化で所望の吐出圧が得られると共に、ポンプ脈動やポンプ吐出圧の不安定化や異音の発生を効果的に防止することができる。

なお、駆動軸７全体の外径を大きくすることがないので、ポンプの大型化が回避できることはいうまでもない。

本発明は、前記実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えばポンプの仕様が僅かに変更された場合でも、適用することが可能である。

本発明に係る可変容量形ポンプの一実施形態を示す図２のＢ−Ｂ線断面図である。同可変容量形ポンプを示す図１のＡ−Ａ線断面図である。同実施形態の可変容量形ポンプのカムリングの偏心状態を示す作用説明図である。本実施形態に供される駆動軸の側面図である。Ａは本実施の形態に供されるロータの正面図、ＢはＡのＣ−Ｃ線断面図である。ポンプの高圧条件下におけるカムリングの位置と脈圧レベルとの関係を実験して得られた結果を示す特性図である。ポンプの高圧条件下における駆動軸の変形量をカムリングの位置に加算した値と脈圧レベルとの関係を実験して得られた結果を示す特性図である。ポンプの高圧条件下における駆動軸の変形量と脈圧レベルとの関係を実験して得られた結果を示す特性図である。駆動軸の変形量と脈動レベルとの関係を解析して得られた結果を示す表である。

符号の説明

１…ポンプボディ
３…リアボディ（第１サイドプレート）
４…収容空間
６…カムリング
７…駆動軸
７ｂ…第１ジャーナル軸部
７ｃ…第２ジャーナル軸部
７ｄ…セレーション軸部
８…ロータ
９…第１軸受ブッシュ(第１軸受部)
１２…第２軸受ブッシュ(第２軸受部)
１４・１５…第１、第２流体圧力室
１６…プレッシャプレート（第２サイドプレート）
１７…ベーン
１８…ポンプ室
１９…吸入ポート
２１…吐出ポート

Claims

前側の第１ジャーナル軸部と後側の第２ジャーナル軸部がそれぞれ軸受部を介してポンプボディに回転自在に支持された駆動軸と、
前記ポンプボディ内に回転自在に収容されて、前記駆動軸の前記両ジャーナル軸部の間に設けられたセレーション軸部を介して結合されたロータと、
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サイドプレート及び第２サイドプレートと、
前記第１サイドプレートまたは第２サイドプレート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隔成して形成され、揺動方向の一方向に設けられた第１流体圧室及び揺動方向の他方向に設けられた第２流体圧室と、を備え、
前記第１、第２流体圧室間の流体圧の差圧によって前記カムリングを揺動させて前記各ポンプ室の容積を制御する可変容量形ポンプであって、
前記第１ジャーナル軸部と第２ジャーナル軸部とを支持する前記両軸受部を、互いに近接して設けると共に、前記両ジャーナル軸部間の前記セレーション軸部の軸方向の長さを、前記第２ジャーナル軸部の外径との関係で設定したことを特徴とする可変容量形ポンプ。
前側の第１ジャーナル軸部と後側の第２ジャーナル軸部がそれぞれ軸受部を介してポンプボディに回転自在に支持された駆動軸と、
前記ポンプボディ内に回転自在に収容されて、前記駆動軸の前記両ジャーナル軸部の間に設けられたセレーション軸部を介して結合されたロータと、
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サイドプレート及び第２サイドプレートと、
前記第１サイドプレートまたは第２サイドプレート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隔成して形成され、揺動方向の一方向に設けられた第１流体圧室及び揺動方向の他方向に設けられた第２流体圧室と、を備え、
前記第１、第２流体圧室間の流体圧の差圧によって前記カムリングを揺動させて前記各ポンプ室の容積を制御する可変容量形ポンプであって、
前記両軸受部間の長さを約４２．１ｍｍに設定した際に、前記第２ジャーナル軸部の外径を約１３ｍｍに設定すると共に、前記セレーション軸部の軸方向の長さを９〜１４ｍｍの範囲内に設定したことを特徴とする可変容量形ポンプ
前側の第１ジャーナル軸部と後側の第２ジャーナル軸部がそれぞれ軸受部を介してポンプボディに回転自在に支持された駆動軸と、
前記ポンプボディ内に回転自在に収容されて、前記駆動軸の前記両ジャーナル軸部の間に設けられたセレーション軸部を介して結合されたロータと、
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サイドプレート及び第２サイドプレートと、
前記第１サイドプレートまたは第２サイドプレート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隔成して形成され、揺動方向の一方向に設けられた第１流体圧室及び揺動方向の他方向に設けられた第２流体圧室と、を備え、
前記第１、第２流体圧室間の流体圧の差圧によって前記カムリングを揺動させて前記各ポンプ室の容積を制御する可変容量形ポンプであって、
前記両軸受部間の長さを約４２．１ｍｍに設定した際に、前記第２ジャーナル軸部の外径を約１０ｍｍに設定すると共に、前記セレーション軸部の軸方向の長さを約１４ｍｍに設定したことを特徴とする可変容量形ポンプ
前側の第１ジャーナル軸部と後側の第２ジャーナル軸部がそれぞれ軸受部を介してポンプボディに回転自在に支持された駆動軸と、
前記ポンプボディ内に回転自在に収容されて、前記駆動軸の前記両ジャーナル軸部の間に設けられたセレーション軸部を介して結合されたロータと、
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サイドプレート及び第２サイドプレートと、
前記第１サイドプレートまたは第２サイドプレート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隔成して形成され、揺動方向の一方向に設けられた第１流体圧室及び揺動方向の他方向に設けられた第２流体圧室と、を備え、
前記第１、第２流体圧室間の流体圧の差圧によって前記カムリングを揺動させて前記各ポンプ室の容積を制御する可変容量形ポンプであって、
前記両軸受部間の長さを約４２．１ｍｍに設定した際に、前記第２ジャーナル軸部の外径を約１１．５ｍｍに設定すると共に、前記セレーション軸部の軸方向の長さを１２〜１４ｍｍの範囲内に設定したことを特徴とする可変容量形ポンプ