JP2012092686A - Vane pump - Google Patents

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Koichiro Akatsuka
浩一朗 赤塚
Ryuji Nade
隆二 名出
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vane pump that reduces a pressure loss of a suction distribution passage, and equally distributes a working fluid.SOLUTION: In the vane pump 1 used as a working fluid pressure supply source, a flow control valve 40 has a return valve port 13 which is opened at a spool accommodation hole 11 and opened and closed by a spool 41, and the suction distribution passage 53 has a return valve port extension passage 14 connected to the return valve port 13, a suction upstream passage 54 connected to the return valve port extension passage 14 and connected with a tank passage 16, and a suction downstream passage 56 branched into two suction pump ports 51, 52 from the suction upstream passage 54. The return valve port extension passage 14 and the suction upstream passage 54 are offset in their center lines R, O, respectively.

Description

本発明は、作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプに関するものである。   The present invention relates to a vane pump used as a working fluid pressure supply source.

この種のベーンポンプとして、ベーンポンプ機構から吐出される作動流体の一部を余剰作動流体として吸込分配通路に還流させる流量制御バルブを備え、この流量制御バルブを介してポンプ吐出流量を調節し、流体圧機器に送られる作動流体の流量を制御するものがある。   This type of vane pump includes a flow control valve that recirculates a part of the working fluid discharged from the vane pump mechanism to the suction distribution passage as surplus working fluid, and adjusts the pump discharge flow rate through this flow control valve to adjust the fluid pressure. Some control the flow rate of the working fluid sent to the equipment.

平衡型のベーンポンプは、作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構として、ロータが1回転するのに伴って、カム面に追従する各ベーンが2回往復動し、2つの吸込領域及び2つの吐出領域を有し、2つの吸込領域に作動流体を分配する吸込分配通路とを備える。   The balanced vane pump is a vane pump mechanism that pressurizes and discharges the working fluid. As the rotor makes one revolution, each vane that follows the cam surface reciprocates twice, so that two suction areas and two discharges are generated. And a suction distribution passage for distributing the working fluid to the two suction areas.

しかし、流量制御バルブが設けられる平衡型のベーンポンプにあっては、流量制御バルブの開度が小さいときに、流量制御バルブから吸込分配通路に流入する余剰作動流体の噴流が、吸込分配通路に対して傾斜し、吸込分配通路にて分配される作動流体の流量に大きな差が生じる可能性がある。   However, in a balanced vane pump provided with a flow control valve, when the flow control valve has a small opening, the surplus working fluid jet flowing from the flow control valve into the suction distribution passage is And the flow rate of the working fluid distributed in the suction distribution passage may be greatly different.

これに対処して、特許文献1に開示されたベーンポンプは、吸込分配通路の中程に板状の整流壁を設け、この整流壁に余剰作動流体の噴流を当てて、吸込分配通路における作動流体の速度分布を調節するようになっている。   In response to this, the vane pump disclosed in Patent Document 1 is provided with a plate-like rectifying wall in the middle of the suction distribution passage, and a working fluid in the suction distribution passage is applied to the rectification wall by applying a jet of surplus working fluid. The speed distribution is adjusted.

また、特許文献2に開示されたベーンポンプは、吸込分配通路の分岐部の通路開口面積に差を持たせ、吸込分配通路にて分配される作動流体流量を均一化するようになっている。   In addition, the vane pump disclosed in Patent Document 2 has a difference in the passage opening area of the branch portion of the suction distribution passage so as to equalize the flow rate of the working fluid distributed in the suction distribution passage.

特開2007−255335号公報JP 2007-255335 A 特開2003−314470号公報(特許3874694号)JP 2003-314470 A (Patent No. 3874694)

しかしながら、このような従来のベーンポンプにあっては、吸込分配通路の中程に整流壁を設けたり、吸込分配通路の分岐部の通路開口面積を絞る構成のため、流量制御バルブが開いて作動流体流量が大きくなる作動時に、吸込分配通路の圧力損失が増大し、ベーンポンプの吸込性能が低下するという問題点があった。   However, in such a conventional vane pump, the flow control valve is opened and the working fluid is configured to provide a rectifying wall in the middle of the suction distribution passage or restrict the passage opening area of the branch portion of the suction distribution passage. When the flow rate is increased, the pressure loss in the suction distribution passage increases and the suction performance of the vane pump decreases.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、吸込分配通路の圧力損失を低減するとともに、作動流体の分配が均等に行われるベーンポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vane pump that reduces pressure loss in a suction distribution passage and that distributes a working fluid evenly.

本発明は、作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構と、このベーンポンプ機構に吸入される作動流体を導く2つの吸込ポンプポートと、2つの吸込ポンプポートへと吸入される作動流体を分配する吸込分配通路と、この吸込分配通路に作動流体を導くタンク通路と、ベーンポンプ機構から吐出される作動流体の一部を余剰作動流体として吸込分配通路に還流させる流量制御バルブと、を備え、この流量制御バルブは、スプール収容孔と、このスプール収容孔に収容されるスプールと、スプール収容孔に開口しスプールによって開閉される戻しバルブポートと、を備え、吸込分配通路は、戻しバルブポートに接続する戻しバルブポート延長路と、この戻しバルブポート延長路に接続するとともにタンク通路が接続する吸込上流通路部と、この吸込上流通路部から2つの吸込ポンプポートへと分岐する吸込下流通路部と、を備え、戻しバルブポート延長路と吸込上流通路部とは、それぞれの中心線がオフセットされることを特徴とする。   The present invention relates to a vane pump used as a working fluid pressure supply source, which is a vane pump mechanism that pressurizes and discharges working fluid, two suction pump ports that guide the working fluid sucked into the vane pump mechanism, and two suction pumps A suction distribution passage that distributes the working fluid sucked into the pump port, a tank passage that guides the working fluid to the suction distribution passage, and a part of the working fluid discharged from the vane pump mechanism as an excess working fluid to the suction distribution passage. A flow rate control valve for recirculation, and the flow rate control valve includes a spool receiving hole, a spool received in the spool receiving hole, and a return valve port that opens to the spool receiving hole and is opened and closed by the spool. The suction distribution passage is connected to the return valve port extension path connected to the return valve port and the return valve port extension path. A suction upstream passage portion connected to the tank passage and a suction downstream passage portion branching from the suction upstream passage portion to the two suction pump ports; and a return valve port extension passage and a suction upstream passage The part is characterized in that each center line is offset.

本発明によると、流量制御バルブの開度が小さいときに、戻しバルブポートから斜めに流出する余剰作動流体の噴流の向きが、戻しバルブポート延長路を通る過程にて吸込上流通路部に沿うように偏向されることにより、吸込分配通路から2つの吸込ポンプポートに分配される作動流体の流量及び圧力が均等になる。   According to the present invention, when the opening degree of the flow control valve is small, the direction of the jet of the surplus working fluid that flows obliquely from the return valve port follows the suction upstream passage in the process of passing through the return valve port extension path. By being deflected in this way, the flow rate and pressure of the working fluid distributed from the suction distribution passage to the two suction pump ports are equalized.

戻しバルブポートから流出する余剰作動流体の噴流は、吸込上流通路部にてタンク通路から導かれる作動流体流と合流する前に、戻しバルブポート延長路の内
壁面に当たって偏向されるため、戻しバルブポート延長路によって吸込上流通路部を流れる作動流体の圧力損失が増大することを抑えられる。
The jet of surplus working fluid flowing out from the return valve port is deflected against the inner wall surface of the return valve port extension path before joining with the working fluid flow led from the tank passage in the suction upstream passage portion, so that the return valve An increase in the pressure loss of the working fluid flowing through the suction upstream passage portion can be suppressed by the port extension path.

これにより、ベーンポンプの低回転作動時に一方の吸込ポンプポートにてキャビテーションが発生することが防止され、ベーンポンプの振動や騒音が発生することが防止されるとともに、高回転作動時にも作動流体の吸込みが円滑に行われ、ベーンポンプの吐出流量の低下が回避される。   This prevents cavitation from occurring at one of the suction pump ports when the vane pump operates at low speed, prevents the vane pump from generating vibrations and noise, and prevents suction of working fluid during high speed operation. It is performed smoothly and a decrease in the discharge flow rate of the vane pump is avoided.

本発明の実施形態を示すベーンポンプの正面図。The front view of the vane pump which shows embodiment of this invention. 同じく図1のA−A線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the AA line of FIG. 同じく図2のB−B線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the BB line of FIG. 同じく図3のC−C線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the CC line of FIG. 3 similarly. 比較例を示すベーンポンプの断面図。Sectional drawing of the vane pump which shows a comparative example. 同じく図5のD−D線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the DD line of FIG.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1〜4に示すベーンポンプ1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るものである。   The vane pump 1 shown in FIGS. 1 to 4 is used as a hydraulic pressure supply source for hydraulic equipment mounted on a vehicle, such as a power steering device or a transmission.

ベーンポンプ1は、作動流体として、作動油(オイル)を用いるが、作動油の代わりに例えば水溶性代替液等の作動液を用いてもよい。   The vane pump 1 uses a working oil (oil) as a working fluid, but a working fluid such as a water-soluble alternative liquid may be used instead of the working oil.

図1に示すように、ベーンポンプ1は、駆動シャフト9の端部にエンジン(図示せず)の動力が伝達され、駆動シャフト9に連結されたロータ2が回転する。   As shown in FIG. 1, in the vane pump 1, the power of an engine (not shown) is transmitted to the end of the drive shaft 9, and the rotor 2 connected to the drive shaft 9 rotates.

図2に示すように、駆動シャフト9は、ポンプボディ10とポンプカバー50に回転自在に支持される。ポンプボディ10には、吸入した作動油を加圧して吐出するベーンポンプ機構6を収容するポンプ収容凹部10aが形成される。このポンプ収容凹部10aに、ベーンポンプ機構6として、ロータ2、複数のベーン3、カムリング4、及びサイドプレート30等が収容される。ポンプボディ10にはポンプカバー50が複数のボルト18を介して締結され、このポンプカバー50によってポンプ収容凹部10aが封止される。   As shown in FIG. 2, the drive shaft 9 is rotatably supported by the pump body 10 and the pump cover 50. The pump body 10 is formed with a pump housing recess 10 a that houses the vane pump mechanism 6 that pressurizes and discharges the sucked hydraulic oil. The rotor 2, the plurality of vanes 3, the cam ring 4, the side plate 30, and the like are housed in the pump housing recess 10 a as the vane pump mechanism 6. A pump cover 50 is fastened to the pump body 10 via a plurality of bolts 18, and the pump housing recess 10 a is sealed by the pump cover 50.

ポンプボディ10のポンプ収容凹部10aの底部とサイドプレート30の間には高圧室20が画成される。この高圧室20に導かれるポンプ吐出圧によってサイドプレート30がカムリング4の後側の端面に押し付けられる。   A high pressure chamber 20 is defined between the bottom of the pump housing recess 10 a of the pump body 10 and the side plate 30. The side plate 30 is pressed against the rear end face of the cam ring 4 by the pump discharge pressure guided to the high pressure chamber 20.

ロータ2には、外周面に開口部を有する複数のスリット5が所定の間隔をおいて放射状に形成される。ベーン3は、矩形の板状をしており、スリット5に摺動自在に挿入される。   In the rotor 2, a plurality of slits 5 having openings on the outer peripheral surface are radially formed at predetermined intervals. The vane 3 has a rectangular plate shape and is slidably inserted into the slit 5.

カムリング4の内部には、ロータ2の外周面、カムリング4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。   In the cam ring 4, a plurality of pump chambers 7 are defined by the outer peripheral surface of the rotor 2, the cam surface 4 a of the cam ring 4, and the adjacent vanes 3.

カムリング4は、カム面4aが略長円形状をした環状の部材である。ロータ2の回転に伴ってベーン3がその先端部をカム面4aに摺接させながら回動し、各ベーン3の間に画成されるポンプ室7の容積が拡縮する。   The cam ring 4 is an annular member in which the cam surface 4a has a substantially oval shape. As the rotor 2 rotates, the vane 3 rotates while sliding the tip of the vane 3 against the cam surface 4a, and the volume of the pump chamber 7 defined between the vanes 3 is expanded or contracted.

平衡型のベーンポンプ1は、ロータ2が1回転するのに伴って、カム面4aに追従する各ベーン3が2回往復動するものであり、2つの吸込領域及び2つの吐出領域を有する。   In the balanced vane pump 1, each vane 3 following the cam surface 4a reciprocates twice as the rotor 2 makes one rotation, and has two suction areas and two discharge areas.

ポンプ吸込通路として、図4に示すように、ポンプカバー50には、2つの吸込ポンプポート51、52と、この吸込ポンプポート51、52へと作動油を導く吸込分配通路53が形成される。吸込ポンプポート51、52は、2つの吸込領域に配置され、作動油が2つの吸込ポンプポート51、52から吸込領域にて拡張するポンプ室7に吸い込まれる(図4の矢印参照)。   As the pump suction passage, as shown in FIG. 4, the pump cover 50 is formed with two suction pump ports 51 and 52 and a suction distribution passage 53 that guides hydraulic oil to the suction pump ports 51 and 52. The suction pump ports 51 and 52 are arranged in two suction regions, and hydraulic oil is sucked into the pump chamber 7 that expands in the suction region from the two suction pump ports 51 and 52 (see the arrow in FIG. 4).

ポンプ吐出通路として、図2に示すように、サイドプレート30に形成される2つの吐出ポンプポート31、32と、この吐出ポンプポート31、32に連通する高圧室20と、ポンプボディ10に形成されて高圧室20を油圧機器に導く吐出通路(図示せず)とを備える。2つの吐出領域にて、作動油が容積を収縮するポンプ室7から2つの吐出ポンプポート31、32に吐出される(図2の矢印参照)。   As shown in FIG. 2, the pump discharge passage is formed in two pump pump ports 31, 32 formed in the side plate 30, the high-pressure chamber 20 communicating with the discharge pump ports 31, 32, and the pump body 10. And a discharge passage (not shown) for guiding the high-pressure chamber 20 to the hydraulic equipment. In two discharge regions, hydraulic oil is discharged from the pump chamber 7 whose volume is contracted to the two discharge pump ports 31 and 32 (see arrows in FIG. 2).

ポンプボディ10には流量制御バルブ40が収容される。この流量制御バルブ40は、吐出ポンプポート31、32から吐出通路(図示せず)に吐出される作動油の一部を余剰油として吸込分配通路53から吸込ポンプポート51、52へ還流させ、タンクから供給される作動油の流量及びポンプ吐出流量を調節し、油圧機器に送られる作動流体の流量を制御する。   A flow rate control valve 40 is accommodated in the pump body 10. The flow rate control valve 40 recirculates a part of the hydraulic oil discharged from the discharge pump ports 31 and 32 to the discharge passage (not shown) from the suction distribution passage 53 to the suction pump ports 51 and 52 as a surplus oil. The flow rate of the working fluid supplied to the hydraulic equipment and the pump discharge flow rate are adjusted to control the flow rate of the working fluid sent to the hydraulic equipment.

流量制御バルブ40は、図3に示すように、ポンプボディ10に形成されるスプール収容孔11と、このスプール収容孔11に収容されるスプール41とを備える。   As shown in FIG. 3, the flow control valve 40 includes a spool accommodation hole 11 formed in the pump body 10 and a spool 41 accommodated in the spool accommodation hole 11.

スプール収容孔11は、駆動シャフト9と略直交する方向に延び、入口バルブポート12、出口バルブポート(図示せず)、戻しバルブポート13がそれぞれ開口する。   The spool accommodation hole 11 extends in a direction substantially orthogonal to the drive shaft 9, and an inlet valve port 12, an outlet valve port (not shown), and a return valve port 13 are opened.

入口バルブポート12は、吐出通路を構成し、高圧室20を介して吐出ポンプポート31、32に連通し、ポンプ室7から吐出する作動油をスプール収容孔11に導く。   The inlet valve port 12 constitutes a discharge passage, communicates with the discharge pump ports 31 and 32 via the high-pressure chamber 20, and guides hydraulic oil discharged from the pump chamber 7 to the spool accommodation hole 11.

出口バルブポートは、吐出通路を構成し、ポンプボディ10に接続される配管(図示せず)に連通し、スプール収容孔11に流入した作動油を油圧機器へと導く。   The outlet valve port constitutes a discharge passage, communicates with a pipe (not shown) connected to the pump body 10, and guides hydraulic oil flowing into the spool accommodation hole 11 to the hydraulic equipment.

戻しバルブポート13は、吸込分配通路53に連通し、スプール収容孔11に流入した作動油の一部を余剰油として吸込分配通路53を通して吸込ポンプポート51、52へ還流させる。   The return valve port 13 communicates with the suction distribution passage 53 and recirculates a part of the hydraulic oil flowing into the spool accommodation hole 11 to the suction pump ports 51 and 52 through the suction distribution passage 53 as surplus oil.

ポンプボディ10には図示しないタンクに連通するタンク通路16が形成される。このタンク通路16は吸込分配通路53の吸込上流通路部54に接続される。   A tank passage 16 communicating with a tank (not shown) is formed in the pump body 10. The tank passage 16 is connected to the suction upstream passage portion 54 of the suction distribution passage 53.

上記構成に基づき、戻しバルブポート13から流出する余剰作動油は、吸込分配通路53を通って吸込ポンプポート51、52へ還流される。戻しバルブポート13から吸込分配通路53に流入する余剰作動油流によってタンク通路16から導かれる作動油が吸込分配通路53に吸引され、Y字状の吸込下流通路部56へと導かれる。   Based on the above configuration, surplus hydraulic oil flowing out from the return valve port 13 is returned to the suction pump ports 51 and 52 through the suction distribution passage 53. The hydraulic fluid introduced from the tank passage 16 by the excess hydraulic fluid flowing into the suction distribution passage 53 from the return valve port 13 is sucked into the suction distribution passage 53 and guided to the Y-shaped suction downstream passage portion 56.

戻しバルブポート13は、スプール収容孔11の円筒面状の内壁面11aに開口する断面円形の穴であり、スプール41のランド部42が対峙する。戻しバルブポート13は、その開口面積がランド部42によってスプール41のストロークに応じて変えられる。   The return valve port 13 is a hole having a circular cross section that opens in the cylindrical inner wall surface 11 a of the spool accommodation hole 11, and the land portion 42 of the spool 41 faces the return valve port 13. The opening area of the return valve port 13 is changed by the land portion 42 according to the stroke of the spool 41.

スプール収容孔11の開口端部にプラグ49が螺合して取り付けられる。このプラグ49とスプール41の間にはコイル状のバルブスプリング48が圧縮して介装される。このバルブスプリング48がスプール41を閉弁方向(図3にて右方向)に付勢する。   A plug 49 is screwed onto the open end of the spool accommodation hole 11. A coiled valve spring 48 is compressed and interposed between the plug 49 and the spool 41. This valve spring 48 urges the spool 41 in the valve closing direction (rightward in FIG. 3).

スプール41は、その先端から軸方向に突出するストッパ部43を有し、このストッパ部43がスプール収容孔11の閉塞端面に当接することにより、閉弁方向に移動するストロークが規制される。   The spool 41 has a stopper portion 43 that protrudes in the axial direction from the tip thereof, and the stroke that moves in the valve closing direction is regulated by the stopper portion 43 coming into contact with the closed end surface of the spool accommodation hole 11.

吐出通路には、出口バルブポートから油圧機器に送られる作動油が通る流量制御絞り(図示せず)と、この流量制御絞りの下流側に生じる圧力がスプール41の背後室47に導く通路(図示せず)が設けられる。スプール41は、流量制御絞りの前後差圧に応動してスプール収容孔11の軸方向に移動し、戻しバルブポート13の開口面積を変える。   In the discharge passage, a flow rate control throttle (not shown) through which hydraulic oil sent from the outlet valve port to the hydraulic equipment passes, and a passage for guiding the pressure generated on the downstream side of the flow rate control throttle to the back chamber 47 of the spool 41 (see FIG. Not shown). The spool 41 moves in the axial direction of the spool housing hole 11 in response to the differential pressure across the flow control throttle, and changes the opening area of the return valve port 13.

エンジン回転速度が高まると、ベーンポンプ1から吐出される作動油の流量が増えて、流量制御絞りの前後差圧が高まり、スプール41が開弁方向(図3にて左方向)に移動する。これにより、エンジン回転速度が高まるのに伴って戻しバルブポート13の開口面積が次第に大きくなり、戻しバルブポート13に分流する余剰作動油の流量が増えて、油圧機器に送られる作動油の流量が制御される。   When the engine speed increases, the flow rate of the hydraulic oil discharged from the vane pump 1 increases, the differential pressure across the flow control throttle increases, and the spool 41 moves in the valve opening direction (leftward in FIG. 3). As a result, as the engine speed increases, the opening area of the return valve port 13 gradually increases, the flow rate of surplus hydraulic fluid that is diverted to the return valve port 13 increases, and the flow rate of hydraulic fluid that is sent to the hydraulic equipment is reduced. Be controlled.

戻しバルブポート13から流出する余剰作動油は、吸込分配通路53の吸込上流通路部54にてタンク通路16から導かれる作動油と合流した後、吸込分配通路53のY字状に分岐する吸込下流通路部56にて2つの作動油流に分流し、各吸込ポンプポート51、52に吸い込まれる。   The surplus hydraulic oil flowing out from the return valve port 13 merges with the hydraulic oil guided from the tank passage 16 in the suction upstream passage portion 54 of the suction distribution passage 53, and then the suction branching into the Y shape of the suction distribution passage 53 The flow is divided into two hydraulic oil flows at the downstream passage portion 56 and sucked into the suction pump ports 51 and 52.

そして本発明の要旨とするところであるが、吸込分配通路53は、2つの吸込ポンプポート51、52に分流する作動油量を均等化する手段として、戻しバルブポート13と同軸上に形成される戻しバルブポート延長路14と、この戻しバルブポート延長路14とスプール41の軸方向についてオフセットして形成される吸込上流通路部54とを備え、この戻しバルブポート延長路14が戻しバルブポート13から流出する余剰作動油流を偏向して吸込上流通路部54へと導く構成とする。   The suction distribution passage 53 is a return formed coaxially with the return valve port 13 as means for equalizing the amount of hydraulic fluid that is divided into the two suction pump ports 51 and 52. The valve port extension path 14, and the return valve port extension path 14 and a suction upstream passage portion 54 formed by being offset in the axial direction of the spool 41 are provided. The return valve port extension path 14 extends from the return valve port 13. The flow of surplus working oil flowing out is deflected and guided to the suction upstream passage portion 54.

以下、吸込分配通路53の構成について説明する。   Hereinafter, the configuration of the suction distribution passage 53 will be described.

吸込分配通路53は、ポンプボディ10に形成される戻しバルブポート延長路14及び吸込上流通路部54と、ポンプカバー50に形成されるY字状の吸込下流通路部56とから構成される。   The suction distribution passage 53 includes a return valve port extension passage 14 and a suction upstream passage portion 54 formed in the pump body 10, and a Y-shaped suction downstream passage portion 56 formed in the pump cover 50.

戻しバルブポート延長路14は、戻しバルブポート13と同軸上に形成され、戻しバルブポート13と段差無く連続する筒面状の内壁面15を有する。   The return valve port extension path 14 is formed coaxially with the return valve port 13 and has a cylindrical inner wall surface 15 that is continuous with the return valve port 13 without a step.

図3において、中心線Rは、戻しバルブポート13、戻しバルブポート延長路14の流路中心線である。   In FIG. 3, the center line R is a flow path center line of the return valve port 13 and the return valve port extension path 14.

戻しバルブポート13と戻しバルブポート延長路14は、その中心線Rが流量制御バルブ40の中心軸Sに対して略直交するように配置される。   The return valve port 13 and the return valve port extension path 14 are arranged such that the center line R is substantially orthogonal to the center axis S of the flow control valve 40.

戻しバルブポート13と戻しバルブポート延長路14は、その中心線Rに直交する流路断面が円形に形成されるが、これに限らず、流路断面が円形以外の形状に形成される構成としても良い。   The return valve port 13 and the return valve port extension path 14 are formed so that the cross section of the flow path perpendicular to the center line R is circular, but the present invention is not limited to this, and the cross section of the flow path is formed in a shape other than circular. Also good.

スプール収容孔11には、戻しバルブポート延長路14、戻しバルブポート13の延長上に対向凹部19が形成される。戻しバルブポート延長路14と戻しバルブポート13と対向凹部19は、ドリル加工によって同一工程にて形成される。   A counter recess 19 is formed in the spool accommodation hole 11 on the extension of the return valve port extension path 14 and the return valve port 13. The return valve port extension path 14, the return valve port 13, and the opposed recess 19 are formed in the same process by drilling.

スプール41は、環状のランド部42と、ランド部42の背後に形成される環状の溝44を有する。   The spool 41 has an annular land portion 42 and an annular groove 44 formed behind the land portion 42.

流量制御バルブ40は、スプール41が図3に示すようにストロークにある開弁時に、ランド部42が戻しバルブポート13と対向凹部19の中程に位置する。この状態では、戻しバルブポート13から戻しバルブポート延長路14へと流出する余剰作動油流が、ランド部42を挟むようにして流れ、通路中心線Rに対して傾斜する偏った流れになることが抑えられる。   In the flow control valve 40, when the spool 41 is in a stroke as shown in FIG. 3, the land portion 42 is located in the middle of the return valve port 13 and the opposed recess 19. In this state, the surplus hydraulic fluid flowing out from the return valve port 13 to the return valve port extension passage 14 flows so as to sandwich the land portion 42 and is prevented from becoming a biased flow inclined with respect to the passage center line R. It is done.

戻しバルブポート延長路14は、中心線Rに直交するその流路断面積が一定の筒面状に形成されるが、これに限らず、例えばその流路断面積が上流側から下流側にかけて次第に拡がるテーパ状に形成しても良い。   The return valve port extension path 14 is formed in a cylindrical surface shape whose flow path cross-sectional area perpendicular to the center line R is constant, but is not limited to this, for example, the flow path cross-sectional area gradually increases from the upstream side to the downstream side. You may form in the taper shape which spreads.

吸込上流通路部54は、図3に示すように、駆動シャフト9と略平行方向に延びる中心線Oを中心として直線状に延びる流路として形成される。   As shown in FIG. 3, the suction upstream passage portion 54 is formed as a flow path that extends linearly around a center line O that extends in a direction substantially parallel to the drive shaft 9.

戻しバルブポート延長路14は、駆動シャフト9と略平行方向に延びる中心線Rを中心として直線状に延びる流路として形成される。   The return valve port extension path 14 is formed as a flow path extending linearly around a center line R extending in a direction substantially parallel to the drive shaft 9.

戻しバルブポート延長路14は、その中心線Rに沿う通路長Lが、その開口径Dより大きい、チョークの寸法関係を有する。   The return valve port extension passage 14 has a choke dimension relationship in which the passage length L along the center line R is larger than the opening diameter D thereof.

戻しバルブポート延長路14の中心線Rに直交する通路断面積は、吸込上流通路部54の中心線Oに直交する通路断面積より小さく形成される。   A passage sectional area perpendicular to the center line R of the return valve port extension passage 14 is formed smaller than a passage sectional area perpendicular to the center line O of the suction upstream passage portion 54.

吸込上流通路部54の中心線Oと戻しバルブポート延長路14の中心線Rは互いに平行に延び、かつ互いにスプール41の中心軸S方向についてオフセットされる。   The center line O of the suction upstream passage portion 54 and the center line R of the return valve port extension passage 14 extend in parallel to each other and are offset from each other in the direction of the center axis S of the spool 41.

戻しバルブポート延長路14の中心線Rは、吸込上流通路部54の中心線Oに対して流量制御バルブ40の開弁方向と逆方向(閉弁方向)にオフセットされる。流量制御バルブ40の開弁方向は、流量制御バルブ40の開弁作動時にスプール41がその中心軸Sに沿って移動する方向(図3にて左方向)とし、流量制御バルブ40の閉弁方向は、流量制御バルブ40の閉弁作動時にスプール41がその中心軸Sに沿って移動する方向(図3にて右方向)とする。   The center line R of the return valve port extension path 14 is offset in the direction opposite to the valve opening direction (valve closing direction) of the flow control valve 40 with respect to the center line O of the suction upstream passage portion 54. The opening direction of the flow control valve 40 is the direction in which the spool 41 moves along the central axis S when the flow control valve 40 is opened (left direction in FIG. 3), and the closing direction of the flow control valve 40 Is the direction in which the spool 41 moves along its central axis S when the flow control valve 40 is closed (rightward in FIG. 3).

戻しバルブポート延長路14の内壁面15は、図3において右側の部位が吸込上流通路部54の内壁面55と段差無く連続し、図3において左側の部位が吸込上流通路部54の中央部に接続するように形成される。   The inner wall surface 15 of the return valve port extension passage 14 is continuous with the inner wall surface 55 of the suction upstream passage portion 54 in the right side in FIG. 3 without a step, and the left portion in FIG. 3 is the center of the suction upstream passage portion 54. It is formed so as to be connected to the part.

戻しバルブポート延長路14の内壁面15は、戻しバルブポート13から偏って流出する余剰作動油の噴流を当てて吸込分配通路53へと向かうように偏向させる部位(偏向壁部)を有する。戻しバルブポート延長路14の寸法(流路断面積、流路長さ)は、戻しバルブポート延長路14の内壁面15が、戻しバルブポート13から偏って流出する余剰作動油の噴流が戻しバルブポート延長路14の内壁面15に対して任意の位置に当たるように、シミュレーション等によって設定される。   The inner wall surface 15 of the return valve port extension path 14 has a portion (deflection wall portion) that deflects the jet of surplus hydraulic oil that flows out of the return valve port 13 in a biased manner toward the suction distribution passage 53. The dimension of the return valve port extension path 14 (flow path cross-sectional area, flow path length) is such that the jet of surplus hydraulic oil that flows out of the inner wall surface 15 of the return valve port extension path 14 from the return valve port 13 returns to the return valve. It is set by simulation or the like so as to hit an arbitrary position with respect to the inner wall surface 15 of the port extension path 14.

Y字状の吸込下流通路部56は、図4に示すように、吸込上流通路部54に接続する集合通路部56cと、この集合通路部56cから一方の吸込ポンプポート51へと延びる分岐通路部56aと、集合通路部56cから他方の吸込ポンプポート52へと延びる分岐通路部56bとを有する。   As shown in FIG. 4, the Y-shaped suction downstream passage portion 56 includes a collecting passage portion 56c connected to the suction upstream passage portion 54 and a branch passage extending from the collecting passage portion 56c to one suction pump port 51. And a branch passage portion 56b extending from the collecting passage portion 56c to the other suction pump port 52.

吸込分配通路53の吸込上流通路部54と集合通路部56cは、図3において、駆動シャフト9と平行に延びる中心線Oを中心として直線上に延びる流路として形成される。   In FIG. 3, the suction upstream passage portion 54 and the collecting passage portion 56 c of the suction distribution passage 53 are formed as flow paths extending linearly with a center line O extending parallel to the drive shaft 9 as a center.

流量制御バルブ40の開度が小さいときに、戻しバルブポート13から流出する余剰作動油の噴流は、図3に矢印で示すように、吸込分配通路53の中心線Oに対して傾斜した流れとなる。余剰作動油の噴流の傾き方向は、流量制御バルブ40の開弁作動時にスプール41の中心軸Sについてスプール41が移動する開弁方向(図3にて左方向)になる。こうして戻しバルブポート13から斜め方向に流出する余剰作動油の噴流は、戻しバルブポート延長路14の内壁面15に当たって、吸込分配通路53の中心線Oに沿う流れに偏向される。   When the opening degree of the flow control valve 40 is small, the surplus hydraulic oil jet flowing out from the return valve port 13 is a flow inclined with respect to the center line O of the suction distribution passage 53 as shown by an arrow in FIG. Become. The inclination direction of the surplus hydraulic oil jet is the valve opening direction (leftward in FIG. 3) in which the spool 41 moves with respect to the central axis S of the spool 41 when the flow control valve 40 is opened. Thus, the surplus hydraulic oil jet flowing out from the return valve port 13 in an oblique direction strikes the inner wall surface 15 of the return valve port extension passage 14 and is deflected to a flow along the center line O of the suction distribution passage 53.

こうして、上記余剰作動油流の速度分布が吸込上流通路部54にて偏ることが抑えられ、2つの分岐通路部56a、56bに流入する作動油の流量及び圧力が均等になり、2つの吸込ポンプポート51、52のうち一方の吸込ポンプポートにてキャビテーションが発生することが防止される。   In this way, it is possible to suppress the distribution of the speed distribution of the excess hydraulic oil flow in the suction upstream passage portion 54, and the flow rate and pressure of the hydraulic oil flowing into the two branch passage portions 56a and 56b become equal, and the two suction ports Cavitation is prevented from occurring at one of the pump ports 51 and 52.

戻しバルブポート13から流出する余剰作動油の噴流は、吸込上流通路部54にて余剰作動油流とタンク通路16から導かれる作動油流と合流する前に、戻しバルブポート延長路14の内壁面15に当たって偏向されるため、吸込上流通路部54を通過する作動油流が円滑になり、吸込上流通路部54を流れる作動流体の圧力損失を低減するとともに、分岐通路部56a、56bに流入する作動流体の流量及び圧力が均等になる。   Before the surplus hydraulic oil jet flowing out from the return valve port 13 merges with the surplus hydraulic oil flow and the hydraulic oil flow guided from the tank passage 16 in the suction upstream passage portion 54, Since it is deflected against the wall surface 15, the working oil flow passing through the suction upstream passage portion 54 becomes smooth, reducing the pressure loss of the working fluid flowing through the suction upstream passage portion 54, and at the branch passage portions 56 a and 56 b. The flow rate and pressure of the working fluid flowing in are equalized.

図5、図6は、比較例として、本発明の戻しバルブポート延長路14を備えないベーンポンプ1の断面図である。この図5、図6は、本発明の実施形態を示す図3、図4に対応する。以下、図5、図6に示すベーンポンプ1の動作について説明する。   5 and 6 are sectional views of a vane pump 1 that does not include the return valve port extension path 14 of the present invention as a comparative example. FIGS. 5 and 6 correspond to FIGS. 3 and 4 showing the embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of the vane pump 1 shown in FIGS. 5 and 6 will be described.

流量制御バルブ40の開度が小さいときに、断面円形の戻しバルブポート13と、スプール41の円柱状をしたランド部42との間に、断面三日月形のオリフィス(流路)が画成されるため、戻しバルブポート13から吸込分配通路53に流入する余剰作動油の噴流は、図5に矢印で示すように、吸込分配通路53の中心線Oに対して流量制御バルブ40の開弁作動時にスプール41が移動する開弁方向(図5にて左方向)に傾斜し、吸込上流通路部54の内壁面の限られた部位(図6にて左側)に向かう偏った流れとなる。   When the opening degree of the flow control valve 40 is small, an orifice (flow path) having a crescent cross section is defined between the return valve port 13 having a circular cross section and the cylindrical land portion 42 of the spool 41. Therefore, the surplus hydraulic oil jet flowing from the return valve port 13 into the suction distribution passage 53 is generated when the flow control valve 40 is opened with respect to the center line O of the suction distribution passage 53 as indicated by an arrow in FIG. The spool 41 is inclined in the valve opening direction (leftward in FIG. 5) and becomes a biased flow toward a limited portion (left side in FIG. 6) of the inner wall surface of the suction upstream passage portion 54.

上記した余剰作動油の噴流の傾きに起因して、一方の分岐通路部56aに流入する作動油流量が、他方の分岐通路部56bに流入する作動油流量より大幅に増えると、2つの吸込ポンプポート51、52の間で圧力差が生じ、圧力の低い側の吸込ポンプポート51にてキャビテーションが発生し、ベーンポンプ1の吐出流量の低下を招くばかりか、ベーンポンプ1の振動や騒音を発生する原因になる。   When the flow rate of the hydraulic oil flowing into one branch passage portion 56a is significantly larger than the flow rate of the hydraulic oil flowing into the other branch passage portion 56b due to the inclination of the jet of excess hydraulic oil, the two suction pumps A difference in pressure occurs between the ports 51 and 52, causing cavitation at the suction pump port 51 on the lower pressure side, leading to a decrease in the discharge flow rate of the vane pump 1, as well as causing vibration and noise of the vane pump 1. become.

以下、本実施形態の要旨及び作用、効果を説明する。   Hereinafter, the gist, operation, and effect of the present embodiment will be described.

本実施形態では、作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプ1であって、作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構6と、このベーンポンプ機構6に吸入される作動流体を導く2つの吸込ポンプポート51、52と、2つの吸込ポンプポート51、52へと吸入される作動流体を分配する吸込分配通路53と、この吸込分配通路53に作動流体を導くタンク通路16と、ベーンポンプ機構6から吐出される作動流体の一部を余剰作動流体として吸込分配通路53に還流させる流量制御バルブ40と、を備え、この流量制御バルブ40は、スプール収容孔11と、このスプール収容孔11に収容されるスプール41と、スプール収容孔11に開口しスプール41によって開閉される戻しバルブポート13と、を備え、吸込分配通路53は、戻しバルブポート13に接続する戻しバルブポート延長路14と、この戻しバルブポート延長路14に接続するとともにタンク通路16が接続する吸込上流通路部54と、この吸込上流通路部54から2つの吸込ポンプポート51、52へと分岐する吸込下流通路部56と、を備え、戻しバルブポート延長路14と吸込上流通路部54とは、それぞれの中心線R、Oがオフセットされる構成とする。   In this embodiment, the vane pump 1 is used as a working fluid pressure supply source. The vane pump mechanism 6 pressurizes and discharges the working fluid, and the two suction pump ports 51 guide the working fluid sucked into the vane pump mechanism 6. , 52, a suction distribution passage 53 that distributes the working fluid sucked into the two suction pump ports 51, 52, a tank passage 16 that guides the working fluid to the suction distribution passage 53, and the vane pump mechanism 6. A flow rate control valve 40 that recirculates a part of the working fluid to the suction distribution passage 53 as an excess working fluid. The flow rate control valve 40 includes a spool accommodating hole 11 and a spool 41 accommodated in the spool accommodating hole 11. And a return valve port 13 opened to the spool housing hole 11 and opened / closed by the spool 41, and the suction distribution passage 5 The return valve port extension path 14 connected to the return valve port 13, the suction upstream path section 54 connected to the return valve port extension path 14 and connected to the tank passage 16, and the suction upstream path section 54 A suction downstream passage portion 56 that branches into two suction pump ports 51, 52, and the return valve port extension passage 14 and the suction upstream passage portion 54 are configured such that their center lines R, O are offset. And

上記構成に基づき、流量制御バルブ40の開度が小さいときに、戻しバルブポート13から斜めに流出する余剰作動流体の噴流の向きが、戻しバルブポート延長路14を通る過程にて吸込上流通路部54に沿うように偏向されることにより、吸込分配通路53から2つの吸込ポンプポート51、52に分配される作動流体の流量及び圧力が均等になる。   Based on the above configuration, when the opening degree of the flow control valve 40 is small, the direction of the jet of the surplus working fluid that flows obliquely out of the return valve port 13 is in the process of passing through the return valve port extension passage 14 and the suction upstream passage By being deflected along the portion 54, the flow rate and pressure of the working fluid distributed from the suction distribution passage 53 to the two suction pump ports 51 and 52 are equalized.

戻しバルブポート13から流出する余剰作動流体の噴流は、吸込上流通路部54にてタンク通路16から導かれる作動流体流と合流する前に、戻しバルブポート延長路14の内壁面15に当たって偏向されるため、流路断面積が小さい戻しバルブポート延長路14によって吸込上流通路部54を流れる作動流体の圧力損失が増大することを抑えられる。   The jet of surplus working fluid flowing out from the return valve port 13 strikes the inner wall surface 15 of the return valve port extension 14 before being merged with the working fluid flow guided from the tank passage 16 in the suction upstream passage 54. Therefore, it is possible to suppress an increase in the pressure loss of the working fluid flowing through the suction upstream passage portion 54 by the return valve port extension passage 14 having a small flow passage cross-sectional area.

これにより、ベーンポンプ1の低回転作動時に一方の吸込ポンプポート51にてキャビテーションが発生することが防止され、ベーンポンプ1の振動や騒音が防止されるとともに、高回転作動時にも作動流体の吸込みが円滑に行われ、ベーンポンプ1の吐出流量の低下が回避される。   This prevents cavitation from occurring at one suction pump port 51 when the vane pump 1 operates at a low speed, prevents vibration and noise of the vane pump 1, and smoothly sucks the working fluid even at a high speed. The reduction of the discharge flow rate of the vane pump 1 is avoided.

本実施形態では、戻しバルブポート延長路14の中心線Rは、吸込上流通路部54の中心線Oに対して流量制御バルブ40の開弁方向と逆方向にオフセットされる構成とした。   In the present embodiment, the center line R of the return valve port extension path 14 is offset with respect to the center line O of the suction upstream passage portion 54 in the direction opposite to the valve opening direction of the flow control valve 40.

上記構成に基づき、戻しバルブポート13から流出する余剰作動流体の噴流が流量制御バルブ40の開弁方向に傾くように流出することに対応して、吸込上流通路部54が戻しバルブポート延長路14に対して流量制御バルブ40の開弁方向にオフセットされるため、バルブポート延長路14から流出する余剰作動流体の噴流が吸込上流通路部54の流路中心部に向かい、吸込上流通路部54に沿うように偏向されることが円滑に行われ、吸込分配通路53を流れる作動流体の圧力損失を低減し、ベーンポンプ1の吸込性能が低下することを抑えられる。   Based on the above configuration, the suction upstream passage portion 54 is connected to the return valve port extension passage in response to the jet of excess working fluid flowing out from the return valve port 13 flowing out so as to incline in the valve opening direction of the flow control valve 40 14 is offset in the valve opening direction of the flow rate control valve 40, so that the surplus working fluid jet flowing out from the valve port extension passage 14 is directed toward the center of the suction upstream passage 54, and the suction upstream passage It is smoothly deflected along the portion 54, the pressure loss of the working fluid flowing through the suction distribution passage 53 is reduced, and the suction performance of the vane pump 1 is prevented from being lowered.

本実施形態では、戻しバルブポート延長路14は戻しバルブポート13と同軸上に形成され、戻しバルブポート13から斜めに流出する余剰作動流体が当たって偏向する筒面状の内壁面15を有する構成とした。   In this embodiment, the return valve port extension path 14 is formed coaxially with the return valve port 13 and has a cylindrical inner wall surface 15 that is deflected by surplus working fluid that flows obliquely out of the return valve port 13. It was.

上記構成に基づき、戻しバルブポート13から斜めに流出する余剰作動流体の噴流が戻しバルブポート延長路14の内壁面15に当たって吸込上流通路部54に沿うように偏向されることが円滑に行われ、吸込分配通路53を流れる作動流体の圧力損失を低減し、ベーンポンプ1の吸込性能が低下することを抑えられる。   Based on the above configuration, the jet of the surplus working fluid that flows obliquely out of the return valve port 13 strikes the inner wall surface 15 of the return valve port extension passage 14 and is deflected along the suction upstream passage portion 54 smoothly. The pressure loss of the working fluid flowing through the suction distribution passage 53 can be reduced, and the suction performance of the vane pump 1 can be prevented from being lowered.

本発明は上記の実施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。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

本発明のベーンポンプは、車両に搭載される油圧機器に限らず、例えば建設機械、作業機械、他の機械、設備等の負荷を駆動する流体圧供給源として利用できる。   The vane pump of the present invention is not limited to a hydraulic device mounted on a vehicle, and can be used as a fluid pressure supply source for driving a load of, for example, a construction machine, a work machine, another machine, or a facility.

1 ベーンポンプ
6 ベーンポンプ機構
11 スプール収容孔
13 戻しバルブポート
14 戻しバルブポート延長路
15 内壁面
16 タンク通路
40 流量制御バルブ
41 スプール
53 吸込分配通路
54 吸込上流通路部
56 吸込下流通路部
56a 分岐通路部
56b 分岐通路部
56c 集合通路部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vane pump 6 Vane pump mechanism 11 Spool accommodation hole 13 Return valve port 14 Return valve port extension path 15 Inner wall surface 16 Tank passage 40 Flow control valve 41 Spool 53 Suction distribution passage
54 Suction upstream passage portion 56 Suction downstream passage portion 56a Branch passage portion 56b Branch passage portion 56c Collecting passage portion

Claims (3)

作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、
作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構と、
前記ベーンポンプ機構に吸入される作動流体を導く2つの吸込ポンプポートと、
前記2つの吸込ポンプポートへと吸入される作動流体を分配する吸込分配通路と、
前記吸込分配通路に作動流体を導くタンク通路と、
前記ベーンポンプ機構から吐出される作動流体の一部を余剰作動流体として前記吸込分配通路に還流させる流量制御バルブと、を備え、
前記流量制御バルブは、
スプール収容孔と、
前記スプール収容孔に収容されるスプールと、
前記スプール収容孔に開口し前記スプールによって開閉される戻しバルブポートと、を備え、
前記吸込分配通路は、
前記戻しバルブポートに接続する戻しバルブポート延長路と、
前記戻しバルブポート延長路に接続するとともに前記タンク通路が接続する吸込上流通路部と、
前記吸込上流通路部から前記2つの吸込ポンプポートへと分岐する吸込下流通路部と、を備え、
前記戻しバルブポート延長路と前記吸込上流通路部とは、それぞれの中心線がオフセットされることを特徴とするベーンポンプ。
A vane pump used as a working fluid pressure supply source,
A vane pump mechanism that pressurizes and discharges the working fluid;
Two suction pump ports for guiding the working fluid sucked into the vane pump mechanism;
A suction distribution passage for distributing the working fluid sucked into the two suction pump ports;
A tank passage for guiding a working fluid to the suction distribution passage;
A flow rate control valve for returning a part of the working fluid discharged from the vane pump mechanism to the suction distribution passage as surplus working fluid,
The flow control valve is
A spool receiving hole;
A spool housed in the spool housing hole;
A return valve port that opens in the spool receiving hole and is opened and closed by the spool, and
The suction distribution passage is
A return valve port extension connected to the return valve port;
A suction upstream passage portion connected to the return valve port extension passage and connected to the tank passage;
A suction downstream passage portion that branches from the suction upstream passage portion to the two suction pump ports;
A center line of the return valve port extension path and the suction upstream passage section are offset from each other.
前記戻しバルブポート延長路の中心線は、前記吸込上流通路部の中心線に対して前記流量制御バルブの開弁方向と逆方向にオフセットされることを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。   The vane pump according to claim 1, wherein a center line of the return valve port extension path is offset in a direction opposite to a valve opening direction of the flow control valve with respect to a center line of the suction upstream passage portion. . 前記戻しバルブポート延長路は前記戻しバルブポートと同軸上に形成され、
前記戻しバルブポートから斜めに流出する余剰作動流体が当たって偏向する筒面状の内壁面を有することを特徴とする請求項1または2に記載のベーンポンプ。
The return valve port extension path is formed coaxially with the return valve port,
3. The vane pump according to claim 1, wherein the vane pump has a cylindrical inner wall surface which is deflected by surplus working fluid flowing obliquely from the return valve port.
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