JP2010014101A - 多連式ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプ効率の良好な多連式ベーンポンプを提供すること。
【解決手段】駆動軸１に連結されたロータ２と、ロータ２に対して径方向に往復動可能に設けられる複数のベーン３と、ロータ２を収容すると共にロータ２の回転に伴って内周のカム面４ａにベーン３の先端部が摺動するカムリング４と、を備える複数のベーンポンプ１０１，１０２が、それぞれのロータ２が共通の駆動軸１にて連結されることによって並列に接続され、複数のベーンポンプ１０１，１０２のうちの少なくともいずれか一つのベーンポンプに接続され、ベーンポンプ１０１，１０２が吐出する作動流体を油圧機器２１に供給するか又は吸込通路８へと戻すかを切り換える切換弁２６を備え、切換弁２６は、ポンプ吐出流量に関連した出力をもつ外部駆動手段の出力によって切換作動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、油圧機器の油圧供給源として用いられ、複数のベーンポンプが並列に接続された多連式ベーンポンプに関するものである。

従来のベーンポンプとして、駆動軸に連結されたロータがカムリングに回転自在に収容され、ロータとカムリングとの間に画成されたポンプ室の拡縮によって作動油を給排するものが知られている。

特許文献１には、第１ポンプと第２ポンプを備える二連式のベーンポンプにおいて、第２ポンプの吐出流量が所定値以上になると第１ポンプの吐出油をポンプ吸込通路へと逃がすアンロードバルブを備えるものが開示されている。
特開昭５８−９３９７３号公報

特許文献１に記載のアンロードバルブは、内部に設けられたオリフィスを第２ポンプの吐出油が通過する際の前後差圧によって作動するものであるため、アンロードバルブの作動にあたって圧力損失が大きくなる。これにより、ポンプの負荷が大きくなり、ポンプ効率が悪くなる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ポンプ効率の良好な多連式ベーンポンプを提供することを目的とする。

本発明は、駆動軸に連結されたロータと、前記ロータに対して径方向に往復動可能に設けられた複数のベーンと、前記ロータを収容すると共に、前記ロータの回転に伴って内周のカム面に前記ベーンの先端部が摺動するカムリングと、前記ロータ、前記カムリング、及び隣り合う前記ベーンによって画成されたポンプ室と、を備える複数のベーンポンプが、それぞれの前記ロータが共通の前記駆動軸にて連結されることによって並列に接続された多連式ベーンポンプにおいて、前記複数のベーンポンプのうちの少なくともいずれか一つのベーンポンプに接続され、当該ベーンポンプが吐出する作動流体を油圧機器に供給するか又は吸込通路へと戻すかを切り換える切換弁を備え、前記切換弁は、外部駆動手段によって作動することを特徴とする。

本発明によれば、ベーンポンプが吐出する作動流体を油圧機器に対して供給するか又は吸込通路へと戻すかを切り換える切換弁は外部駆動手段によって作動するため、切換弁の作動にあたって圧力損失が大きくなることがなく、ポンプ効率は良好となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

本発明の多連式ベーンポンプは、車両に搭載される油圧機器、例えば、パワーステアリング装置や変速機等の油圧供給源として用いられ、複数のベーンポンプが並列に接続されたものである。本実施の形態では、ベーンポンプが２つ並列に接続された二連式ベーンポンプについて説明する。

（第１の実施の形態）
図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る二連式ベーンポンプ１００について説明する。図１は二連式ベーンポンプ１００における駆動軸に平行な断面を示す断面図であり、図２は二連式ベーンポンプ１００のポンプカートリッジの平面図である。

二連式ベーンポンプ１００は、エンジン３１（図３参照）の動力が伝達される共通の駆動軸１に第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２のそれぞれのロータ２が連結され、駆動軸１の回転によって互いのロータ２が回転するものである。

第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２は、ロータ２に対して径方向に往復動可能に設けられた複数のベーン３と、ロータ２を収容すると共にロータ２の回転に伴って内周のカム面４ａにベーン３の先端部が摺動するカムリング４とを備える。

ロータ２には、外周面に開口部を有するスリット１６が所定間隔をおいて放射状に形成され、ベーン３は、スリット１６に摺動自在に挿入される。

スリット１６の基端側には、ポンプの吐出圧が導かれる背圧室１７が画成される。隣り合う背圧室１７は、ロータ２に形成された円弧状の溝２ａによって連通し、この溝２ａにはポンプ吐出圧が常時導かれている。ベーン３は、背圧室１７の圧力によってスリット１６から抜け出る方向に押圧され、先端部がカムリング４の内周のカム面４ａに当接する。これにより、カムリング４の内部には、ロータ２の外面、カムリングのカム面４ａ、及び隣り合うベーン３によって複数のポンプ室７が画成される。ロータ２、ベーン３、及びカムリング４によってポンプカートリッジ２０が構成される。

カムリング４は、内周のカム面４ａが楕円形状をした環状の部材であり、ロータ２の回転に伴ってカム面４ａを摺動する各ベーン３間によって仕切られるポンプ室７の容積を拡張する吸込領域と、ポンプ室７の容積を収縮する吐出領域とを有する。このように、各ポンプ室７は、ロータ２の回転に伴って拡縮する。本実施の形態では、カムリング４は、２つの吸込領域と２つの吐出領域とを有する。

第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２のポンプカートリッジ２０の間にはセンタープレート５が配置されると共に、それぞれのポンプカートリッジ２０の側部にはサイドプレート６が配置される。このように、ポンプカートリッジ２０は、センタープレート５とサイドプレート６との間に挟持され、ポンプ室７は、センタープレート５とサイドプレート６とによって密閉される。

センタープレート５には、カムリング４の吸込領域に向けて開口し、ポンプ室７に作動油（作動流体）を導く吸込通路８が形成される。

サイドプレート６には、カムリング４の吐出領域に向けて開口し、ポンプ室７が吐出する作動油が導かれる円弧状の２つの吐出ポート９（図２参照）が形成される。

各ポンプ室７は、ロータ２の回転に伴って、カムリング４の吸込領域にて吸込通路８を通じて作動油を吸込み、カムリング４の吐出領域にて吐出ポート９を通じて作動油を吐出する。このように、各ポンプ室７は、ロータ２の回転に伴う拡縮によって作動油を給排する。

なお、二連式ベーンポンプ１００は、単式のベーンポンプと比較して、ポンプカートリッジ２０の幅が小さい。このため、単式のベーンポンプでは、吸い込み性能改善のため、ポンプカートリッジの両側から作動油を吸い込むのが一般的であるが、二連式ベーンポンプ１００では、ポンプカートリッジ２０の一方側のみから作動油を吸い込む構造で吸込性能が十分確保される。

駆動軸１は、ブッシュ１８を介して第１ポンプボディ１０及び第２ポンプボディ１１に回転自在に支持される。第１ポンプボディ１０に形成されたポンプ収容凹部１０ａ内には、第１ベーンポンプ１０１のサイドプレート６とポンプカートリッジ２０が積層して収容され、第２ポンプボディ１１に形成されたポンプ収容凹部１１ａ内には、第２ベーンポンプ１０２のサイドプレート６とポンプカートリッジ２０と共にセンタープレート５が積層して収容される。このように、第１ポンプボディ１０には第１ベーンポンプ１０１が収容され、第２ポンプボディ１１には第２ベーンポンプ１０２が収容される。

第１ポンプボディ１０と第２ポンプボディ１１は、互いの開口部を有する面を当接して一体に締結され、それぞれのポンプ収容凹部１０ａ，１１ａが封止される。

第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２のカムリング４及びサイドプレート６は、センタープレート５を挿通する位置決めピン（図示省略）によって回り止めされる。位置決めピンによって、カムリング４に対するセンタープレート５とサイドプレート６の相対回転が規制され、カムリング４の吸込領域と吸込通路８との位置決め、及びカムリング４の吐出領域と吐出ポート９との位置決めが行われる。

第１ポンプボディ１０及び第２ポンプボディ１１には、吐出ポート９に連通し吐出ポート９から吐出された作動油が流入する高圧室１２と、高圧室１２に連通し高圧室１２の作動油を外部の油圧機器２１（図３参照）へと供給する吐出通路１３（図３参照）とが形成される。

また、高圧室１２の作動油は、サイドプレート６に形成された貫通孔６ａを通じてロータ２の円弧状の溝２ａに導かれて各背圧室１７へと導かれる。

次に、図３を参照して、二連式ベーンポンプ１００の油圧回路について説明する。図３は二連式ベーンポンプ１００の油圧回路図である。

第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２は、吸込通路８を通じてタンク２２から作動油を吸い込み、それぞれの吐出通路１３へと吐出する。吐出された作動油は、合流通路２３にて合流し、油圧機器２１へと供給される。

油圧機器２１に供給された作動油は、油圧機器２１を駆動するためのアクチュエータへと供給された後、戻り通路２４を通じてタンク２２へと排出される。

第１ベーンポンプ１０１の吐出通路１３には、第１ベーンポンプ１０１が吐出する作動油を油圧機器２１に供給するか又は吸込通路８へと戻すかを切り換える切換弁２６が介装される。つまり、第１ベーンポンプ１０１から吐出される作動油は、切換弁２６の切り換えによって合流通路２３又は吸込通路８のいずれかに選択的に導かれる。

切換弁２６は、コントローラ３０から出力される制御電流によって作動が制御される電磁式切換弁である。具体的には、コントローラ３０は、入力されるエンジン回転数に応じて切換弁２６を切り換える。ロータ２は駆動軸１を介してエンジン３１と直接連結されている。したがって、切換弁２６は、ロータ２の回転数であるポンプ回転数に応じて切り換えられることになる。

図３及び図４を参照して、二連式ベーンポンプ１００の動作について説明する。図４は、二連式ベーンポンプ１００の流量特性を示すグラフ図であり、ポンプ回転数Ｎに対する二連式ベーンポンプ１００から油圧機器２１に供給されるポンプ吐出流量Ｑを示すグラフ図である。

二連式ベーンポンプ１００の始動時には、切換弁２６は、作動油を合流通路２３に導くポジションに設定される。これにより、油圧機器２１には、第１ベーンポンプ１０１と第２ベーンポンプ１０２の合計吐出流量が供給される。

二連式ベーンポンプ１００の吐出流量は、ポンプ回転数の上昇に伴って増加し、油圧機器２１を駆動するための必要流量を超えて増加する。

第２ベーンポンプ１０２単体の吐出流量が必要流量以上となるポンプ回転数Ｎ１にて、切換弁２６は、作動油を吸込通路８へと戻すポジションに切り換えられ、第１ベーンポンプ１０１から吐出された作動油は、吸込通路８へと戻される。これにより、油圧機器２１には、第２ベーンポンプ１０２単体の吐出流量が供給される。このとき、第２ベーンポンプ１０２の吐出流量は必要流量以上であるため、図４に示すように、切換弁２６の切り換え後も油圧機器２１に供給される作動油は、必要流量が確保される。なお、図４では、第１ベーンポンプ１０１と第２ベーンポンプ１０２の基本吐出容量が同じである場合の流量特性である。

コントローラ３０には、第２ベーンポンプ１０２単体の吐出流量が必要流量以上となるポンプ回転数Ｎ１が予め記憶されており、エンジン回転数がＮ１以上となると、コントローラ３０から切換弁２６に対して切り換えのための制御電流が出力される。このように、コントローラ３０から切換弁２６に出力される制御電流は、ポンプ吐出流量に関連して出力される。

第１ベーンポンプ１０１の吐出通路１３における切換弁２６の上流側には、切換弁２６の切り換え時に第１ベーンポンプ１０１の吐出圧が所定の圧力に達したときに、その吐出圧を逃がすリリーフ弁２７が介装される。

切換弁２６は、作動油を合流通路２３に導くポジションから吸込通路８へと戻すポジションに切り換えられる際、第２ベーンポンプ１０２から吐出される作動油が切換弁２６を通じて吸込通路８へと導かれることを防止するため、一旦全閉となってから切り換えられる。そのため、切換弁２６の全閉時、第１ベーンポンプ１０１の吐出通路１３は、閉じ込められた状態となり圧力が上昇する。この圧力が所定の圧力に達したときにリリーフ弁２７は開弁動作し、吐出通路１３の圧力を逃がす。リリーフ弁２７を通過した作動油は、吸込通路８へと導かれる。なお、リリーフ弁２７を通過した作動油を第２ベーンポンプ１０２の吐出通路１３へと導くようにしてもよい。

以上のように、二連式ベーンポンプ１００は、ポンプ始動時には第１ベーンポンプ１０１と第２ベーンポンプ１０２の合計吐出流量によって、また、ポンプ回転数の上昇後は、第２ベーンポンプ１０２単体の吐出流量によって必要流量を確保するものであり、効率の良い運転が行われる。

また、切換弁２６は、コントローラ３０から出力される制御電流、つまり外部駆動手段によって作動するものであり、弁内部に設けられたオリフィスを作動油が通過する際の前後差圧によって作動するものでないため、切換弁２６の作動にあたって圧力損失が大きくなることがなく、切換弁２６の切り換えに伴い第１ベーンポンプ１０１の負荷が増加することがない。したがって、第１ベーンポンプ１０１のポンプ効率は、オリフィスを有する切換弁を用いる場合と比較して、非常に良好となる。

なお、３つ以上のベーンポンプが並列に接続される多連式ベーンポンプの場合には、切換弁２６は、複数のベーンポンプのうちの少なくともいずれか一つのベーンポンプに接続される。

また、以上では、切換弁２６が作動油を吸込通路８へと戻すポジションに切り換えられた場合、第１ベーンポンプ１０１から吐出された作動油は、吸込通路８へと戻されると説明した。具体的には、第１ベーンポンプ１０１から吐出され切換弁２６によって吸込通路８へと戻される作動油は、図５に示すように、切換弁２６の切り換え後に作動油を油圧機器２１に供給する第２ベーンポンプ１０２の吸込通路８へと戻すことが望ましい。これにより、第２ベーンポンプ１０２の吸込性能が向上する。

次に、図６を参照して、切換弁２６の作動を切り換える外部駆動手段の他の構成について説明する。図６は二連式ベーンポンプ１００の油圧回路図である。

切換弁２６は、油圧機器２１から供給されるパイロット油圧によって作動が制御されるパイロット式切換弁である。具体的には、コントローラ３０には、第２ベーンポンプ１０２単体の吐出流量が必要流量以上となるポンプ回転数Ｎ１（図４参照）が予め記憶されており、エンジン回転数がＮ１以上となると、コントローラ３０から油圧機器２１に対して指令信号が出力される。コントローラ３０から指令信号を受けた油圧機器２１は、切換弁２６に対して切り換えのためのパイロット油圧を供給する。このように、油圧機器２１から切換弁２６に供給されるパイロット油圧は、ポンプ吐出流量に関連して供給（出力）される。

以上のように、切換弁２６は、エンジン回転数に応じて供給されるパイロット油圧、つまり外部駆動手段によって切り換えられるため、切換弁２６の切り換えに伴い第１ベーンポンプ１０１の負荷が増加することがなく、ポンプ効率は非常に良好となる。

（第２の実施の形態）
図７及び図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る二連式ベーンポンプ２００について説明する。図７は二連式ベーンポンプ２００の油圧回路図であり、図８は二連式ベーンポンプ２００の流量特性を示すグラフ図である。以下では、上記第１の実施の形態と相違する点を中心に説明する。

二連式ベーンポンプ２００では、第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２の吐出通路１３の双方に、ポンプが吐出する作動油を油圧機器２１に対して供給するか又は吸込通路８へと戻すかを切り換える切換弁２６が介装される。以下では、第１ベーンポンプ１０１に接続される切換弁２６を「切換弁２６Ａ」、第２ベーンポンプ１０２に接続される切換弁２６を「切換弁２６Ｂ」と称する。

また、第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２の吐出通路１３の双方に、リリーフ弁２７が介装される。

さらに、二連式ベーンポンプ２００では、第１ベーンポンプ１０１と第２ベーンポンプ１０２の基本吐出容量が異なる。具体的には、第１ベーンポンプ１０１の基本吐出容量が第２ベーンポンプ１０２の基本吐出容量よりも大きい。各ベーンポンプの基本吐出容量は、カムリング４の形状によって変化するポンプ室７の容量によって設定される。

次に、二連式ベーンポンプ２００の動作について説明する。

二連式ベーンポンプ２００の始動時には、切換弁２６Ａ及び切換弁２６Ｂは、作動油を合流通路２３に導くポジションに設定される。これにより、油圧機器２１には、第１ベーンポンプ１０１と第２ベーンポンプ１０２の合計吐出流量が供給される。

二連式ベーンポンプ２００の吐出流量は、ポンプ回転数の上昇に伴って増加し、油圧機器２１を駆動するための必要流量を超えて増加する。

第１ベーンポンプ１０１単体の吐出流量が必要流量以上となるポンプ回転数Ｎ１にて、切換弁２６Ｂは、作動油を吸込通路８へと戻すポジションに切り換えられ、第２ベーンポンプ１０２から吐出された作動油は、吸込通路８へと戻される。これにより、油圧機器２１には、第１ベーンポンプ１０１単体の吐出流量が供給される。このとき、第１ベーンポンプ１０１の吐出流量は必要流量以上であるため、図８に示すように、切換弁２６Ｂの切り換え後も油圧機器２１に供給される作動油は、必要流量が確保される。なお、図８及び以下の説明において、切換弁２６Ａ，２６Ｂが作動油を油圧機器２１に導く場合を「ＯＮ」、作動油を吸込通路８へと戻す場合を「ＯＦＦ」と称する。

さらにポンプ回転数が上昇し、第２ベーンポンプ１０２単体の吐出流量が必要流量以上となるポンプ回転数Ｎ２にて、切換弁２６Ｂは作動油を合流通路２３に導くポジションに切り換えられると共に、切換弁２６Ａは作動油を吸込通路８へと戻すポジションに切り換えられる。これにより、第２ベーンポンプ１０２から吐出された作動油は油圧機器２１に供給され、第１ベーンポンプ１０１から吐出された作動油は、吸込通路８へと戻される。このとき、第２ベーンポンプ１０２の吐出流量は必要流量以上であるため、図８に示すように、切換弁２６Ａ，２６Ｂの切り換え後も油圧機器２１に供給される作動油は、必要流量が確保される。

このように、二連式ベーンポンプ２００は、ポンプ始動時からポンプ回転数がＮ１未満までは、第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２の２台にて油圧機器２１に作動油を供給し、ポンプ回転数がＮ１以上Ｎ２未満では、大容量の第１ベーンポンプ１０１単体にて油圧機器２１に作動油を供給し、ポンプ回転数がＮ２以上では、小容量の第２ベーンポンプ１０２単体にて油圧機器２１に作動油を供給する。このように、二連式ベーンポンプ２００は、ポンプの運転パターンを３つ有し、３段階の切り換えが可能である。

上記第１の実施の形態の二連式ベーンポンプ１００では、第１ベーンポンプ１０１にしか切換弁２６が接続されていないため、図８に点線にて示すように、切換弁２６を切り換えるまで（ポンプ回転数Ｎ２）に、ポンプ吐出流量が必要流量を大きくオーバーしてしまう。

これに対して、二連式ベーンポンプ２００では、３段階の切り換えが可能であるため、ポンプ吐出流量が必要流量をオーバーする量が小さく、ポンプの駆動ロスが小さい。また、小容量の第２ベーンポンプ１０２の切換弁２６Ｂは、ポンプ回転数Ｎ１にてＯＦＦとし、吐出流量が必要流量以上となるポンプ回転数Ｎ２にてＯＮとなるように制御されるため、ポンプ吐出流量が必要流量をオーバーする量を小さくすることができる。

なお、３つ以上のベーンポンプが並列に接続される多連式ベーンポンプの場合には、切換弁２６は、複数のベーンポンプのそれぞれに接続される。例えば、三連式ベーンポンプの場合には、ポンプの運転パターンを７つ有し、７段階の切り換えが可能となる。

また、上記第１の実施の形態と同様に、切換弁２６によって吸込通路８へと戻される作動油は、図９に示すように、切換弁２６の切り換え後に作動油を油圧機器２１に供給するベーンポンプの吸込通路８へと戻すことが望ましい。これにより、ベーンポンプ１０１，１０２の吸込性能が向上する。

（第３の実施の形態）
図１０を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る二連式ベーンポンプ３００について説明する。図１０は二連式ベーンポンプ３００の油圧回路図である。以下では、上記第１及び第２の実施の形態との相違点について説明する。

二連式ベーンポンプ３００は、油圧機器２１から排出される作動油を吸込通路８へと導く還流通路２８と、還流通路２８に介装されたオリフィス２９とをさらに備える。

オリフィス２９は、作動油がオリフィス２９を通過した直後に、吸込通路８へと合流するように、還流通路２８の下流側に介装される。

油圧機器２１には、二連式ベーンポンプ３００から供給された作動油を、油圧機器２１を駆動するためのアクチュエータと還流通路２８とに分配する分配弁（図示省略）が設けられる。

還流通路２８にはオリフィス２９が介装されるため、油圧機器２１の分配弁によって還流通路２８へと導かれてオリフィス２９を通過した作動油の流速は大きくなる。オリフィス２９を通過した直後の流速が大きい作動油は吸込通路８に導かれるため、タンク２２から吸込通路８を通じて作動油を吸い込む二連式ベーンポンプ３００の吸込性能が向上し、キャビテーションの発生が防止される。

なお、油圧機器２１から排出され吸込通路８へと導かれる作動油は、図１１に示すように、第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２のうち基本吐出容量が大きい側の第１ベーンポンプ１０１の吸込通路８へと導くのが望ましい。これにより、基本吐出容量が大きく吸込性能が悪い第１ベーンポンプ１０１の吸込性能を改善することができる。

また、第１ベーンポンプ１０１から吐出され切換弁２６によって吸込通路８へと戻される作動油は、図１２及び図１３に示すように、還流流路２８におけるオリフィス２９の上流側へと導くのが望ましい。これにより、オリフィス２９を通過する作動油の流量が多くなり、オリフィス２９を通過した作動油の流速はさらに大きくなる。これにより、二連式ベーンポンプ３００の吸込性能はさらに向上する。例えば、作動油中に空気が多く含有される場合においても、キャビテーションの発生を防止することができる。

（第４の実施の形態）
図２及び図１４を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。図１４は図２におけるａ−ａ断面を示す断面図である。以下では、上記第１及び第２の実施の形態との相違点について説明する。

第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２のうちの一方のロータ２に形成された溝２ａは、他方のロータ２に形成された溝２ａと比較して断面積が大きく形成される。具体的には、一方の溝２ａは、他方の溝２ａと比較してロータ２の軸方向の深さ（図９における紙面上下方向）が深く形成される。

本実施の形態によれば、溝２ａの断面積が大きく形成されたベーンポンプでは、背圧室１７の作動油が溝２ａを通じて他の背圧室１７に逃げやすいため、ベーン３が背圧室１７に進入する際の抵抗が減り、ベーン３の先端部とカムリング４のカム面４ａとの摺動抵抗が減少する。これにより、ポンプの駆動トルクが低減し、ポンプ効率が向上する。

また、ポンプ始動時においては、切換弁２６（２６Ａ，２６Ｂ）はＯＮであり、第１ベーンポンプ１０１と第２ベーンポンプ１０２の吐出側は連通した状態である。このため、溝２ａの断面積が大きく形成された一方のベーンポンプの背圧室１７には、他方のベーンポンプの吐出圧が作用するため、一方のベーンポンプは問題なく始動することができる。このように、ポンプの駆動トルクを低減しつつ、ポンプ始動性は確保される。

（第５の実施の形態）
図１５を参照して、本発明の第５の実施の形態に係る二連式ベーンポンプ５００について説明する。図１５は二連式ベーンポンプ５００の油圧回路図である。以下では、上記第１の実施の形態との相違点について説明する。

二連式ベーンポンプ５００は、ポンプ始動時において、作動油の温度が所定温度以下である場合には、切換弁２６は作動油を吸込通路８へと戻すポジションに切り換えられる。

これにより、タンク２２から二連式ベーンポンプ５００への吸込流量が減少し、吸込負荷が減少するため、キャビテーションの発生が防止される。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、合流通路２３を廃止し、第１ベーンポンプ１０１及び第２ベーンポンプ１０２の吐出通路１３を、それぞれ油圧機器２１に接続するようにしてもよい。その場合、切換弁２６を油圧機器２１内に設けるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、切換弁２６は吐出通路１３に設けるようにしたが、２つの吐出ポート９のうちの一方のポートに切換弁２６を設けるようにしてもよい。

本発明に係るベーンポンプは、車両用のパワーステアリング装置や変速機等の油圧供給源に適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る二連式ベーンポンプにおける駆動軸に平行な断面を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る二連式ベーンポンプのポンプカートリッジの平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの油圧回路図である。 本発明の第１の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの流量特性を示すグラフ図である。 本発明の第１の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの他の形態を示す油圧回路図である。 本発明の第１の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの油圧回路の他の形態である。 本発明の第２の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの油圧回路図である。 本発明の第２の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの流量特性を示すグラフ図である。 本発明の第２の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの他の形態を示す油圧回路図である。 本発明の第３の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの油圧回路図である。 本発明の第３の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの他の形態を示す油圧回路図である。 本発明の第３の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの他の形態を示す油圧回路図である。 本発明の第３の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの他の形態を示す油圧回路図である。 図２におけるａ−ａ断面を示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る二連式ベーンポンプの油圧回路図である。

符号の説明

１００，２００，３００，５００ 二連式ベーンポンプ
１０１，１０２ ベーンポンプ
１ 駆動軸
２ ロータ
２ａ 溝
３ ベーン
４ カムリング
５ センタープレート
６ サイドプレート
７ ポンプ室
８ 吸込通路
９ 吐出ポート
１０，１１ ポンプボディ
１３ 吐出通路
１７ 背圧室
２０ ポンプカートリッジ
２１ 油圧機器
２３ 合流通路
２６，２６Ａ，２６Ｂ 切換弁
２７ リリーフ弁
２８ 還流通路
２９ オリフィス
３０ コントローラ

Claims (13)

1. 駆動軸に連結されたロータと、
   前記ロータに対して径方向に往復動可能に設けられた複数のベーンと、
   前記ロータを収容すると共に、前記ロータの回転に伴って内周のカム面に前記ベーンの先端部が摺動するカムリングと、
   を備える複数のベーンポンプが、それぞれの前記ロータが共通の前記駆動軸にて連結されることによって並列に接続された多連式ベーンポンプにおいて、
   前記複数のベーンポンプのうちの少なくともいずれか一つのベーンポンプに接続され、当該ベーンポンプが吐出する作動流体を油圧機器に供給するか又は吸込通路へと戻すかを切り換える切換弁を備え、
   前記切換弁は、ポンプ吐出流量に関連した出力をもつ外部駆動手段の出力によって切換作動することを特徴とする多連式ベーンポンプ。
2. 前記切換弁は、前記駆動軸に回転力を伝達するエンジンの回転数に応じて出力される制御電流によって切換作動する電磁式切換弁であることを特徴とする請求項１に記載の多連式ベーンポンプ。
3. 前記切換弁は、前記駆動軸に回転力を伝達するエンジンの回転数に応じて供給されるパイロット液圧によって切換作動するパイロット式切換弁であることを特徴とする請求項１に記載の多連式ベーンポンプ。
4. 前記切換弁は、前記複数のベーンポンプのそれぞれに接続されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の多連式ベーンポンプ。
5. 前記複数のベーンポンプの基本吐出容量が互いに異なることを特徴とする請求項４に記載の多連式ベーンポンプ。
6. 前記切換弁によって前記吸込通路へと戻される作動流体は、前記複数のベーンポンプのうち作動流体を油圧機器に供給しているベーンポンプの吸込通路へと戻されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の多連式ベーンポンプ。
7. 前記ベーンポンプが２つ並列に接続され、
   ポンプ始動時には、大容量ベーンポンプ及び小容量ベーンポンプに接続された前記切換弁は、作動流体を前記油圧機器に供給するポジションに設定され、
   ポンプ回転数の上昇に伴い、前記大容量ベーンポンプの吐出流量が前記油圧機器を駆動するための必要流量以上となった場合に、前記小容量ベーンポンプに接続された前記切換弁は、作動流体を前記吸込通路へと戻すポジションに切り換えられ、
   ポンプ回転数がさらに上昇し、前記小容量ベーンポンプの吐出流量が前記必要流量以上となった場合に、前記小容量ベーンポンプに接続された前記切換弁は、作動流体を前記油圧機器に供給するポジションに切り換えられると共に、前記大容量ベーンポンプに接続された前記切換弁は、作動流体を前記吸込通路へと戻すポジションに切り換えられることを特徴とする請求項５に記載の多連式ベーンポンプ。
8. 前記切換弁の上流側には、前記切換弁の切り換え時に前記ベーンポンプの吐出圧が所定の圧力に達したときに、当該吐出圧を逃がすリリーフ弁が介装されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の多連式ベーンポンプ。
9. 前記油圧機器から排出される作動流体を前記吸込通路へと導く還流通路と、
   前記還流通路に介装されたオリフィスと、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の多連式ベーンポンプ。
10. 前記油圧機器から排出され前記吸込通路へと導かれる作動流体は、前記複数のベーンポンプのうち基本吐出容量が大きいベーンポンプの吸込通路へと導かれることを特徴とする請求項９に記載の多連式ベーンポンプ。
11. 前記切換弁によって前記吸込通路へと戻される作動流体は、前記還流流路における前記オリフィスの上流側へと導かれることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の多連式ベーンポンプ。
12. 前記ベーンポンプが２つ並列に接続され、
    前記ロータは、
    前記ベーンが摺動自在に挿入されるスリットと、
    前記スリットの基端側に画成され、前記ベーンを前記スリットから抜け出る方向に押圧する背圧室と、
    隣り合う前記背圧室を連通し、ポンプ吐出圧が常時導かれる円弧状の溝と、を備え、
    前記２つのベーンポンプのうちの一方のベーンポンプの前記溝は、他方のベーンポンプと比較して断面積が大きいことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載の多連式ベーンポンプ。
13. ポンプ始動時において、作動流体の温度が所定温度以下である場合には、前記切換弁は作動流体を前記吸込通路へと戻すポジションに切り換えられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の多連式ベーンポンプ。

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