JP2012184657A - Vane pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベーンポンプに関するものであり、特には、油圧機器に供給される作動流体の流量を制御する流量制御弁を備えるベーンポンプに関するものである。 The present invention relates to a vane pump, and more particularly, to a vane pump including a flow control valve that controls a flow rate of a working fluid supplied to a hydraulic device.
従来のベーンポンプとして、油圧機器に供給される作動油の流量を制御する流量制御弁を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional vane pump, one having a flow rate control valve for controlling the flow rate of hydraulic oil supplied to a hydraulic device is known (for example, see Patent Document 1).
流量制御弁を備えるベーンポンプでは、流量制御弁を介して吸込通路に還流する作動油は、ベーンポンプの吸込圧力を上昇させて吸込性能を向上させる機能を有する。しかし、流量制御弁の開き始めはポンプ吸込圧力が低いため、ベーンポンプでは吸込み不足に起因してキャビテーションが発生するするおそれがある。キャビテーションは振動や騒音の原因となる。 In a vane pump provided with a flow control valve, the hydraulic oil that recirculates to the suction passage through the flow control valve has a function of increasing the suction pressure of the vane pump and improving the suction performance. However, since the pump suction pressure is low when the flow control valve starts to open, the vane pump may cause cavitation due to insufficient suction. Cavitation causes vibration and noise.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、流量制御弁が開き始める際のキャビテーションの発生を防止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 thereof is to prevent the occurrence of cavitation when a flow control valve starts to open.
本発明は、ポンプ室から吐出される作動流体の一部をバイパス通路を通じてポンプ吸込側に戻すことによって前記ポンプ室から油圧機器に供給される作動流体の流量を制御する流量制御弁を備えるベーンポンプであって、前記流量制御弁は、前記ポンプ室から吐出された作動流体の流れに抵抗を付与する絞りの前後差圧に応じて移動するスプールと、前記スプールが摺動自在に挿入されるスプール収容穴と、前記スプールの両端に画成され、前記絞りの上流及び下流の作動流体がそれぞれ導かれる第1圧力室及び第2圧力室と、前記スプール収容穴の内周に形成され、前記絞りの前後差圧の増加に伴う前記スプールの移動に伴って前記第1圧力室から前記バイパス通路へ作動流体を導くバイパスポートと、前記スプール収容穴の内周に前記バイパスポートに対向して形成された対向ポートと、前記スプールの外周に形成され、前記絞りの前後差圧の増加に伴う前記スプールの移動に伴って前記第1圧力室から前記対向ポートに流入した作動流体を前記バイパス通路へ導く環状溝と、を備え、前記バイパスポートは、前記対向ポートの全閉時に前記第1圧力室と前記バイパス通路とを連通するように前記対向ポートとは異形に形成されることを特徴とする。 The present invention is a vane pump including a flow rate control valve that controls a flow rate of a working fluid supplied from the pump chamber to a hydraulic device by returning a part of the working fluid discharged from the pump chamber to a pump suction side through a bypass passage. The flow control valve includes a spool that moves according to a differential pressure across the throttle that provides resistance to the flow of the working fluid discharged from the pump chamber, and a spool housing in which the spool is slidably inserted. A hole, a first pressure chamber and a second pressure chamber that are defined at both ends of the spool, to which the working fluid upstream and downstream of the throttle, respectively, are formed on an inner periphery of the spool receiving hole; A bypass port that guides the working fluid from the first pressure chamber to the bypass passage as the spool moves as the front-rear differential pressure increases, and a bar on the inner periphery of the spool receiving hole. An opposing port formed facing the passport, and an operation formed on the outer periphery of the spool and flowing from the first pressure chamber into the opposing port as the spool moves as the differential pressure across the throttle increases. An annular groove for guiding fluid to the bypass passage, and the bypass port is formed differently from the opposing port so as to communicate the first pressure chamber and the bypass passage when the opposing port is fully closed. It is characterized by that.
本発明によれば、流量制御弁が開き始める際にはバイパスポートのみを通じて第1圧力室とバイパス通路とが連通するため、ポンプ吸込み側に還流する作動油の流速が速くなり、ベーンポンプがタンクから作動流体を吸込む吸込性能が向上するため、キャビテーションの発生が防止される。 According to the present invention, when the flow control valve starts to open, the first pressure chamber and the bypass passage communicate with each other only through the bypass port, so that the flow rate of the hydraulic oil returning to the pump suction side is increased and the vane pump is removed from the tank. Since the suction performance for sucking the working fluid is improved, the occurrence of cavitation is prevented.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るベーンポンプ100について説明する。 Hereinafter, a vane pump 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
ベーンポンプ100は、車両に搭載される油圧機器、例えば、無段変速機やパワーステアリング装置等の油圧供給源として用いられるものである。 The vane pump 100 is used as a hydraulic pressure supply source for hydraulic equipment mounted on a vehicle, for example, a continuously variable transmission or a power steering device.
図1に示すように、ベーンポンプ100は、作動油(作動流体)を吐出するポンプカートリッジ101と、ポンプカートリッジ101から吐出され油圧機器(図示せず)に供給される作動油の流量を制御する流量制御弁102とを備える。 As shown in FIG. 1, the vane pump 100 includes a pump cartridge 101 that discharges hydraulic oil (working fluid), and a flow rate that controls the flow rate of hydraulic oil discharged from the pump cartridge 101 and supplied to hydraulic equipment (not shown). And a control valve 102.
図3に示すように、ポンプカートリッジ101は、駆動軸1の端部に動力源としてのエンジン(図示せず)の動力が伝達され、駆動軸1に連結されたロータ2が回転するものである。 As shown in FIG. 3, the pump cartridge 101 is such that the power of an engine (not shown) as a power source is transmitted to the end of the drive shaft 1 and the rotor 2 connected to the drive shaft 1 rotates. .
ポンプカートリッジ101は、ロータ2に対して径方向に往復動自在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。 The pump cartridge 101 accommodates the plurality of vanes 3 that can be reciprocated in the radial direction with respect to the rotor 2, and accommodates the rotor 2, and the tip of the vane 3 on the inner cam surface 4 a as the rotor 2 rotates. And a cam ring 4 that slides.
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、スリット16にはベーン3が摺動自在に挿入される。 In the rotor 2, slits 16 having openings on the outer peripheral surface are radially formed at predetermined intervals, and the vanes 3 are slidably inserted into the slits 16.
スリット16の基端側には、ポンプ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から飛び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の外周面、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。 A back pressure chamber 17 into which pump discharge pressure is guided is defined on the proximal end side of the slit 16. Adjacent back pressure chambers 17 communicate with each other by an arc-shaped groove 2a formed in the rotor 2, and pump discharge pressure is always guided to the groove 2a. The vane 3 is pressed in the direction of popping out of the slit 16 by the pressure of the back pressure chamber 17, and the tip part abuts on the cam surface 4 a on the inner periphery of the cam ring 4. Thus, a plurality of pump chambers 7 are defined inside the cam ring 4 by the outer peripheral surface of the rotor 2, the cam surface 4 a of the cam ring, and the adjacent vanes 3.
カムリング4は、内周のカム面4aが略楕円形状をした環状の部材であり、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。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。 The cam ring 4 is an annular member having an inner circumferential cam surface 4 a that is substantially elliptical, and has a suction region that expands the volume of the pump chamber 7 and a discharge region that contracts the volume of the pump chamber 7. In the present embodiment, the cam ring 4 has two suction areas and two discharge areas.
ロータ2及びカムリング4の一側面にはポンプカバー(図示せず)が当接して配置され、他側面にはサイドプレート6が当接して配置される。このように、ポンプカバーとサイドプレート6は、ロータ2及びカムリング4の両側面を挟んだ状態で配置され、ポンプ室7を密閉する。 A pump cover (not shown) is disposed in contact with one side of the rotor 2 and the cam ring 4, and a side plate 6 is disposed in contact with the other side. In this way, the pump cover and the side plate 6 are arranged with both side surfaces of the rotor 2 and the cam ring 4 being sandwiched, and seal the pump chamber 7.
ポンプカバーにおけるロータ2が摺動する面には、カムリング4の吸込領域に対応して開口し、ポンプ室7に作動油を導く円弧状の2つの吸込ポート(図示せず)が溝状に形成される。 On the surface of the pump cover where the rotor 2 slides, two arc-shaped suction ports (not shown) that open to correspond to the suction region of the cam ring 4 and guide the hydraulic oil to the pump chamber 7 are formed in a groove shape. Is done.
サイドプレート6には、カムリング4の吐出領域に対応して開口し、ポンプ室7が吐出する作動油を高圧室を通じて吐出通路14へ導く円弧状の2つの吐出ポート9が貫通して形成される。 The side plate 6 is formed with two arc-shaped discharge ports 9 that open corresponding to the discharge region of the cam ring 4 and guide the hydraulic oil discharged from the pump chamber 7 to the discharge passage 14 through the high-pressure chamber. .
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ポート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。 Each pump chamber 7 sucks the hydraulic oil through the suction port in the suction region of the cam ring 4 as the rotor 2 rotates, and discharges the hydraulic oil through the discharge port 9 in the discharge region of the cam ring 4. Thus, each pump chamber 7 supplies and discharges hydraulic oil by expansion and contraction accompanying the rotation of the rotor 2.
次に、図1,図2,及び図4を参照して、流量制御弁102について説明する。 Next, the flow control valve 102 will be described with reference to FIGS.
流量制御弁102は、ポンプ室7から吐出された作動油の流れに抵抗を付与する絞り21(図4参照)の前後差圧に応じて移動するスプール20を有し、ポンプ室7から吐出される作動油の一部をスプール20からバイパス通路40を通じてポンプ吸込側に戻すことによってポンプ室7から油圧機器に供給される作動油の流量を制御するものである。絞り21は吐出通路14に介装される。 The flow control valve 102 has a spool 20 that moves in accordance with the differential pressure across the throttle 21 (see FIG. 4) that provides resistance to the flow of hydraulic oil discharged from the pump chamber 7, and is discharged from the pump chamber 7. The flow rate of the hydraulic oil supplied from the pump chamber 7 to the hydraulic equipment is controlled by returning a part of the hydraulic oil from the spool 20 to the pump suction side through the bypass passage 40. The throttle 21 is interposed in the discharge passage 14.
スプール20は、ポンプボディ10に形成されたスプール収容穴10aに摺動自在に挿入される。スプール収容穴10aの開口部にはキャップ50が螺着される。 The spool 20 is slidably inserted into a spool accommodation hole 10 a formed in the pump body 10. A cap 50 is screwed into the opening of the spool accommodation hole 10a.
スプール20の両端には、絞り21の上流及び下流の作動油がそれぞれ導かれる第1圧力室23及び第2圧力室24が画成される。このように、第1圧力室23にはポンプ室7から吐出された作動油が直接導かれるのに対して、第2圧力室24には絞り21にて減圧された作動油が導かれる。第2圧力室24には、第2圧力室24の容積を拡張する方向にスプール20を付勢するスプリング25が収装される。したがって、スプール20は、絞り21の前後差圧に基づく荷重とスプリング25の付勢力とが釣り合った位置にてバランスする。 A first pressure chamber 23 and a second pressure chamber 24 into which hydraulic oil upstream and downstream of the throttle 21 are respectively guided are defined at both ends of the spool 20. As described above, the hydraulic oil discharged from the pump chamber 7 is directly guided to the first pressure chamber 23, whereas the hydraulic oil decompressed by the throttle 21 is guided to the second pressure chamber 24. A spring 25 that urges the spool 20 in a direction to expand the volume of the second pressure chamber 24 is accommodated in the second pressure chamber 24. Therefore, the spool 20 balances at a position where the load based on the differential pressure across the throttle 21 and the biasing force of the spring 25 are balanced.
スプール収容穴10aの内周には、絞り21上流の吐出通路14の作動油を第1圧力室23に導く吐出ポート26(図4参照)と、第1圧力室23からバイパス通路40へ作動油を導くバイパスポート27と、絞り21下流の吐出通路14の作動油を導圧通路43を通じて第2圧力室24に導く背圧ポート28(図4参照)とが形成される。 At the inner periphery of the spool housing hole 10a, there is a discharge port 26 (see FIG. 4) for guiding the hydraulic oil in the discharge passage 14 upstream of the throttle 21 to the first pressure chamber 23, and the hydraulic oil from the first pressure chamber 23 to the bypass passage 40. And a back pressure port 28 (see FIG. 4) for guiding the hydraulic oil in the discharge passage 14 downstream of the throttle 21 to the second pressure chamber 24 through the pressure guide passage 43.
バイパスポート27は、絞り21の前後差圧が小さくスプリング25が伸長した状態ではスプール20のランド部20aによって閉じられた状態となり、絞り21の前後差圧の増加に伴いスプール20がスプリング25の付勢力に抗して移動するのに伴って開口する。 The bypass port 27 is closed by the land portion 20a of the spool 20 when the pressure difference across the throttle 21 is small and the spring 25 is extended, and the spool 20 is attached to the spring 25 as the pressure difference across the throttle 21 increases. It opens as it moves against the forces.
図2に示すように、スプール収容穴10aの内周には、バイパスポート27と対向する位置、つまりスプール収容穴10aの軸心を中心としてバイパスポート27と対称な位置に凹状に窪んだ対向ポート29が形成される。また、スプール20の外周には、第1圧力室23から対向ポート29に流入した作動油をバイパスポート27へ導く環状の環状溝20bが形成される。 As shown in FIG. 2, on the inner periphery of the spool accommodating hole 10a, a counter port recessed in a concave shape at a position facing the bypass port 27, that is, a position symmetrical to the bypass port 27 with the axis of the spool accommodating hole 10a as the center. 29 is formed. Further, on the outer periphery of the spool 20, an annular ring groove 20 b that guides hydraulic oil flowing from the first pressure chamber 23 to the opposing port 29 to the bypass port 27 is formed.
スプール収容穴10aに対向ポート29が存在しない場合には、第1圧力室23とバイパス通路40との圧力差によってスプール20がスプール収容穴10aの内周に押し付けられ、スプール20の摺動性が損なわれる。しかし、スプール収容穴10aに対向ポート29を設けることによって、スプール20に作用する圧力バランスが良好となり、スプール収容穴10aに対するスプール20の摺動性が良好となる。 When the opposed port 29 does not exist in the spool accommodation hole 10a, the spool 20 is pressed against the inner periphery of the spool accommodation hole 10a due to the pressure difference between the first pressure chamber 23 and the bypass passage 40, and the slidability of the spool 20 is increased. Damaged. However, by providing the opposing port 29 in the spool accommodation hole 10a, the pressure balance acting on the spool 20 is improved, and the slidability of the spool 20 with respect to the spool accommodation hole 10a is improved.
次に、図5も参照して、流量制御弁102の動作について説明する。図5に実線で示す流量Qは油圧機器に供給される作動油の流量、つまり図4に示す流量計45が示す流量であり、点線で示す流量Q’はポンプ室7から吐出される作動油の流量であり、実線の流量Qと点線の流量Q’に囲まれた領域が流量制御弁102を介してポンプ吸込み側に還流する還流流量である。また、図5に示すポンプ吸込圧力Pは図4に示す圧力計44が示す圧力である。 Next, the operation of the flow control valve 102 will be described with reference to FIG. The flow rate Q indicated by the solid line in FIG. 5 is the flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic equipment, that is, the flow rate indicated by the flow meter 45 shown in FIG. The region surrounded by the solid line flow rate Q and the dotted line flow rate Q ′ is the recirculation flow rate that recirculates to the pump suction side through the flow rate control valve 102. Further, the pump suction pressure P shown in FIG. 5 is the pressure indicated by the pressure gauge 44 shown in FIG.
ポンプ回転数が低くポンプ室7から吐出される作動油の流量が少ない場合には(図5に示すポンプ回転数N未満の領域)、絞り21での圧力損失が小さいため、第1圧力室23と第2圧力室24との圧力差は小さい。そのため、スプール20はスプリング25の付勢力によって付勢されて、バイパスポート27はスプール20のランド部20aにて閉じられた状態となる。これにより、ポンプ室7から吐出された作動油は全量油圧機器へ供給される。このため、ポンプ回転数に比例した作動油が油圧機器へと供給される。 When the pump rotational speed is low and the flow rate of the hydraulic oil discharged from the pump chamber 7 is small (region less than the pump rotational speed N shown in FIG. 5), the pressure loss at the throttle 21 is small. And the pressure difference between the second pressure chamber 24 is small. Therefore, the spool 20 is urged by the urging force of the spring 25, and the bypass port 27 is closed at the land portion 20 a of the spool 20. As a result, the hydraulic oil discharged from the pump chamber 7 is supplied to the hydraulic equipment in its entirety. For this reason, hydraulic oil proportional to the number of revolutions of the pump is supplied to the hydraulic equipment.
ポンプ回転数が高くなりポンプ室7から吐出される作動油の流量が多くなれば(図5に示すポンプ回転数N以上の領域)、絞り21での圧力損失が大きくなるため、第1圧力室23と第2圧力室24との圧力差は大きくなる。そのため、スプール20はスプリング25を圧縮しながら移動し、それに伴って第1圧力室23がバイパスポート27に連通すると共に対向ポート29に連通する。これにより、第1圧力室23の作動油の一部は、バイパスポート27を通じて直接バイパス通路40に流入すると共に、ランド部20aを迂回するように対向ポート29に流入し環状溝20bからバイパスポート27を通じてバイパス通路40に流入する。このように、第1圧力室23の作動油は2つの経路にてバイパス通路40に流入する。バイパス通路40に流入した作動油は、タンク42とポンプカートリッジ101とをつなぐ吸込通路41に還流し、再び吸込ポートを通じてポンプ室7に吸込まれる。このように、ポンプ室7から吐出された作動油の一部は、バイパスポート27を通じて吸込通路41に還流する。 If the pump rotation speed increases and the flow rate of the hydraulic oil discharged from the pump chamber 7 increases (region where the pump rotation speed N is greater than or equal to that shown in FIG. 5), the pressure loss at the throttle 21 increases, so the first pressure chamber The pressure difference between the second pressure chamber 24 and the second pressure chamber 24 increases. Therefore, the spool 20 moves while compressing the spring 25, and accordingly, the first pressure chamber 23 communicates with the bypass port 27 and also communicates with the opposing port 29. As a result, part of the hydraulic oil in the first pressure chamber 23 flows directly into the bypass passage 40 through the bypass port 27, and flows into the opposing port 29 so as to bypass the land portion 20a, and from the annular groove 20b to the bypass port 27. Through the bypass passage 40. Thus, the hydraulic oil in the first pressure chamber 23 flows into the bypass passage 40 through two paths. The hydraulic oil that has flowed into the bypass passage 40 returns to the suction passage 41 that connects the tank 42 and the pump cartridge 101, and is again sucked into the pump chamber 7 through the suction port. Thus, part of the hydraulic oil discharged from the pump chamber 7 returns to the suction passage 41 through the bypass port 27.
ポンプ室7から吐出される作動油の流量が多い程、絞り21での圧力損失が大きくなるため、スプール20の移動量が多くなり、バイパスポート27の開口面積は大きくなる。したがって、図5に示すように、吸込通路41へ還流する作動油の流量は、ポンプ室7から吐出される作動油の流量が多い程多くなる。第1圧力室がバイパスポート27に連通した後は、油圧機器に供給される作動油の流量は適度に保たれる。 As the flow rate of hydraulic oil discharged from the pump chamber 7 increases, the pressure loss at the throttle 21 increases, so that the amount of movement of the spool 20 increases and the opening area of the bypass port 27 increases. Therefore, as shown in FIG. 5, the flow rate of the working oil that recirculates to the suction passage 41 increases as the flow rate of the working oil discharged from the pump chamber 7 increases. After the first pressure chamber communicates with the bypass port 27, the flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic equipment is kept moderate.
以上のように、ポンプ回転数N未満ではポンプ室7から吐出される作動油の流量(以下、「ポンプ吐出流量」と称する。)と油圧機器に供給される作動油の流量は等しく、ポンプ回転数N以上ではポンプ吐出流量から還流流量を引いた流量が油圧機器に供給される。 As described above, when the pump speed is less than N, the flow rate of hydraulic oil discharged from the pump chamber 7 (hereinafter referred to as “pump discharge flow rate”) is equal to the flow rate of hydraulic oil supplied to the hydraulic equipment, and the pump rotation Above a few N, a flow rate obtained by subtracting the reflux flow rate from the pump discharge flow rate is supplied to the hydraulic equipment.
吸込通路41へ還流する還流流量が増えると、作動油の流速が増加しポンプ室7の入口圧力が増加するため、吸込通路41へ還流する作動油はポンプ室7に作動油を押し込むように作用する。つまり、吸込通路41へ還流する作動油は、ポンプカートリッジ101の吸込圧力を上昇させて吸込性能を向上させる機能を有する。したがって、ポンプ室7のポンプ吸込圧力Pは、図5に示すように、還流流量がない場合には(ポンプ回転数N未満)、ポンプ回転数の増加に伴って低下する。そして、ポンプ吐出流量の一部が還流し始めると(ポンプ回転数N以上)、増加に転じて還流流量の増加に伴って増加するのが一般的である。 When the recirculation flow rate returning to the suction passage 41 increases, the flow rate of the hydraulic oil increases and the inlet pressure of the pump chamber 7 increases, so that the hydraulic oil returning to the suction passage 41 acts to push the hydraulic oil into the pump chamber 7. To do. That is, the hydraulic oil that recirculates to the suction passage 41 has a function of increasing the suction pressure of the pump cartridge 101 and improving the suction performance. Therefore, as shown in FIG. 5, the pump suction pressure P in the pump chamber 7 decreases as the pump rotation speed increases when there is no recirculation flow rate (less than the pump rotation speed N). Then, when a part of the pump discharge flow rate starts to recirculate (pump rotation speed N or more), it generally starts increasing and increases as the recirculation flow rate increases.
ここで、第1圧力室23と第2圧力室24との圧力差が大きくなってスプール20がスプリング25を圧縮しながら移動する際に、バイパスポート27と対向ポート29とが同時に開き始めると、作動油はバイパスポート27及び対向ポート29の双方からバイパス通路40へ流入するため、各ポートを流れる流量は少なく流速は速くない。特に、対向ポート29に流入する作動油は環状溝20bを通過する際に流速が落ちるため、ポンプカートリッジ101の吸込性能向上への寄与は低い。このように、バイパスポート27と対向ポート29とが同時に開き始めると、バイパス通路40から吸込通路41に還流する作動油による吸込性能を向上させる効果は小さい。 Here, when the pressure difference between the first pressure chamber 23 and the second pressure chamber 24 becomes large and the spool 20 moves while compressing the spring 25, when the bypass port 27 and the opposed port 29 start to open simultaneously, Since the hydraulic oil flows into the bypass passage 40 from both the bypass port 27 and the opposed port 29, the flow rate through each port is small and the flow rate is not fast. In particular, the hydraulic fluid flowing into the counter port 29 has a low flow rate when passing through the annular groove 20b, and therefore contributes to improving the suction performance of the pump cartridge 101. As described above, when the bypass port 27 and the opposed port 29 start to open at the same time, the effect of improving the suction performance of the hydraulic oil flowing back from the bypass passage 40 to the suction passage 41 is small.
この対策として、従来は対向ポート29と同形状同寸法であったバイパスポート27の形状が、対向ポート29と異なる形状にて形成される。以下に具体的に説明する。 As a countermeasure against this, the shape of the bypass port 27, which conventionally has the same shape and dimensions as the opposed port 29, is formed in a shape different from the opposed port 29. This will be specifically described below.
対向ポート29は、スプール収容穴10aの内周に円形穴として窪んで形成される。一方、図1に示すように、バイパスポート27は、対向ポート29と同形状同寸法の円形穴27aと、円形穴27aから突出する突出穴27bとからなる。 The facing port 29 is formed as a circular hole in the inner periphery of the spool accommodation hole 10a. On the other hand, as shown in FIG. 1, the bypass port 27 includes a circular hole 27a having the same shape and the same size as the opposed port 29, and a protruding hole 27b protruding from the circular hole 27a.
円形穴27aと対向ポート29の円形穴は、ドリル加工によって同一工程にて形成される。したがって、円形穴27aと対向ポート29の円形穴は、同形状同寸法で、かつスプール収容穴10aの軸心を中心として対称な位置に形成される。 The circular hole 27a and the circular hole of the facing port 29 are formed in the same process by drilling. Therefore, the circular hole 27a and the circular hole of the counter port 29 are formed in the same shape and the same size and symmetrically about the axis of the spool accommodation hole 10a.
突出穴27bは、スプール20の軸方向に延在し、かつスプール20の先端方向に向かって突出して形成される。突出穴27bは、円形穴27aと対向ポート29の円形穴をドリル加工によって形成後、切削によって成形される。 The protruding hole 27 b extends in the axial direction of the spool 20 and is formed to protrude toward the distal end direction of the spool 20. The protruding hole 27b is formed by cutting after forming the circular hole 27a and the circular hole of the opposed port 29 by drilling.
バイパスポート27がこのように形成されることによって、スプール20がスプリング25を圧縮しながら移動する際には、対向ポート29が開き始める前に突出穴27bを通じてバイパスポート27が開き始める(図2及び図4に示す状態)。このように、バイパスポート27は、対向ポート29の全閉時に第1圧力室23とバイパス通路40とを連通するように対向ポート29とは異形に形成される。 By forming the bypass port 27 in this way, when the spool 20 moves while compressing the spring 25, the bypass port 27 starts to open through the protruding hole 27b before the opposing port 29 starts to open (see FIGS. 2 and 2). The state shown in FIG. As described above, the bypass port 27 is formed differently from the counter port 29 so as to communicate the first pressure chamber 23 and the bypass passage 40 when the counter port 29 is fully closed.
スプール20がスプリング25を圧縮しながら移動する際にバイパスポート27のみが開き始めることによって、第1圧力室23の作動油はバイパスポート27の突出穴27bのみを通じてバイパス通路40に流入する(図2に点線矢印で示す流れ)ため、バイパスポート27を流れる作動油の流速が速くなり、バイパス通路40の圧力が低下する。これにより、ポンプカートリッジ101がタンク42から作動油を吸込む吸込性能が向上し、ポンプ室7のポンプ吸込圧力が上昇するため、キャビテーションの発生が防止される。 When only the bypass port 27 starts to open when the spool 20 moves while compressing the spring 25, the hydraulic oil in the first pressure chamber 23 flows into the bypass passage 40 only through the protruding hole 27b of the bypass port 27 (FIG. 2). Therefore, the flow rate of the hydraulic oil flowing through the bypass port 27 is increased, and the pressure in the bypass passage 40 is decreased. As a result, the suction performance of the pump cartridge 101 for sucking hydraulic oil from the tank 42 is improved, and the pump suction pressure in the pump chamber 7 is increased, thereby preventing the occurrence of cavitation.
なお、突出穴27bの形状は、図1に示すような円弧形状に限られるものではなく、三角形状や四角形状であってもよい。 The shape of the protruding hole 27b is not limited to the arc shape as shown in FIG. 1, and may be a triangular shape or a quadrangular shape.
以上の本実施の形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above embodiment, the following operational effects are obtained.
流量制御弁102が開き始める際にはバイパスポート27のみを通じて第1圧力室23とバイパス通路40とが連通するため、ポンプ吸込み側に還流する作動油の流速が速くなり、バイパス通路40の圧力が低下する。これにより、ポンプカートリッジ101がタンク42から作動油を吸込む吸込性能が向上するため、キャビテーションの発生が防止される。 When the flow control valve 102 starts to open, the first pressure chamber 23 and the bypass passage 40 communicate with each other only through the bypass port 27, so that the flow rate of the hydraulic oil that returns to the pump suction side is increased, and the pressure in the bypass passage 40 is increased. descend. As a result, the suction performance of the pump cartridge 101 for sucking hydraulic oil from the tank 42 is improved, so that the occurrence of cavitation is prevented.
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。 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.
本発明に係るベーンポンプは、車両用の変速機やパワーステアリング装置等の油圧供給源に適用することができる。 The vane pump according to the present invention can be applied to a hydraulic pressure supply source such as a transmission for a vehicle or a power steering device.
100 ベーンポンプ
101 ポンプカートリッジ
102 流量制御弁
1 駆動軸
2 ロータ
7 ポンプ室
10a スプール収容穴
14 吐出通路
20 スプール
20a ランド部
20b 環状溝
21 絞り
23 第1圧力室
24 第2圧力室
25 スプリング
27 バイパスポート
27a 円形穴
27b 突出穴
29 対向ポート
40 バイパス通路
41 吸込通路
100 Vane Pump 101 Pump Cartridge 102 Flow Control Valve 1 Drive Shaft 2 Rotor 7 Pump Chamber 10a Spool Housing Hole 14 Discharge Passage 20 Spool 20a Land 20b Annular Groove 21 Restriction 23 First Pressure Chamber 24 Second Pressure Chamber 25 Spring 27 Bypass Port 27a Circular hole 27b Protruding hole 29 Opposed port 40 Bypass passage 41 Suction passage
Claims (2)
前記流量制御弁は、
前記ポンプ室から吐出された作動流体の流れに抵抗を付与する絞りの前後差圧に応じて移動するスプールと、
前記スプールが摺動自在に挿入されるスプール収容穴と、
前記スプールの両端に画成され、前記絞りの上流及び下流の作動流体がそれぞれ導かれる第1圧力室及び第2圧力室と、
前記スプール収容穴の内周に形成され、前記絞りの前後差圧の増加に伴う前記スプールの移動に伴って前記第1圧力室から前記バイパス通路へ作動流体を導くバイパスポートと、
前記スプール収容穴の内周に前記バイパスポートに対向して形成された対向ポートと、
前記スプールの外周に形成され、前記絞りの前後差圧の増加に伴う前記スプールの移動に伴って前記第1圧力室から前記対向ポートに流入した作動流体を前記バイパス通路へ導く環状溝と、を備え、
前記バイパスポートは、前記対向ポートの全閉時に前記第1圧力室と前記バイパス通路とを連通するように前記対向ポートとは異形に形成されることを特徴とするベーンポンプ。 A vane pump comprising a flow rate control valve for controlling the flow rate of the working fluid supplied from the pump chamber to the hydraulic equipment by returning a part of the working fluid discharged from the pump chamber to the pump suction side through a bypass passage,
The flow control valve is
A spool that moves in accordance with a differential pressure across the throttle that provides resistance to the flow of the working fluid discharged from the pump chamber;
A spool receiving hole into which the spool is slidably inserted;
A first pressure chamber and a second pressure chamber which are defined at both ends of the spool and into which working fluids upstream and downstream of the throttle are respectively guided;
A bypass port formed on the inner periphery of the spool housing hole, for guiding the working fluid from the first pressure chamber to the bypass passage as the spool moves with an increase in the differential pressure across the throttle;
An opposing port formed on the inner periphery of the spool housing hole so as to oppose the bypass port;
An annular groove formed on the outer periphery of the spool for guiding the working fluid flowing from the first pressure chamber to the opposing port as the spool moves as the differential pressure across the throttle increases, to the bypass passage; Prepared,
The vane pump, wherein the bypass port is formed differently from the counter port so as to communicate the first pressure chamber and the bypass passage when the counter port is fully closed.
前記バイパスポートは、前記対向ポートと同形状同寸法の円形穴と、当該円形穴の外周から突出する突出穴と、からなり、
前記バイパスポートは、前記対向ポートの全閉時には、前記突出穴が前記第1圧力室と前記バイパス通路とを連通することを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。 The opposing port is formed as a circular hole;
The bypass port is composed of a circular hole having the same shape and size as the opposed port, and a protruding hole protruding from the outer periphery of the circular hole,
2. The vane pump according to claim 1, wherein the bypass port communicates the first pressure chamber and the bypass passage when the opposed port is fully closed.
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- 2011-03-03 JP JP2011046326A patent/JP2012184657A/en not_active Withdrawn
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