JP2012202268A - Vane pump - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vane pump in which suction defect of hydraulic fluid is prevented.SOLUTION: A vane pump 100 for supplying hydraulic fluid from a main pump chamber 41 and a sub pump chamber 42 to hydraulic equipment 110, includes: a main suction passage 60 communicating a tank 120 for storing the hydraulic fluid therein with the main pump chamber 41; a main discharge passage 70 communicating the main pump chamber 41 with the hydraulic equipment 110; a sub suction passage 80 branched from a branch portion 61 of the main suction passage 60 and communicating the tank 120 with the sub pump chamber 42; a sub discharge passage 90 communicating the sub pump chamber 42 with the hydraulic equipment 110; and a valve mechanism 200 which switches a flow passage of the hydraulic fluid by disconnecting the main suction passage 60 downstream from the branch portion 61 so as not to communicate the tank 120 with the main pump chamber 41, and by connecting the sub discharge passage 90 to the main suction passage 60 so as to supply the hydraulic fluid discharged from the sub pump chamber 42 to the main pump chamber 41.

Description

本発明は、油圧機器に作動流体としての作動油を供給する油圧供給源として使用さ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 hydraulic pressure supply source that supplies hydraulic oil as a working fluid to hydraulic equipment.

特許文献1には、駆動軸に連結されるロータと、ロータに対して径方向に移動可能に設けられる複数のベーンと、ベーンの先端が摺動可能な内周面を有するカムリングと、ベーン、ロータ、及びカムリングによって画成されるメインポンプ室及びサブポンプ室と、タンクに貯留された作動油をメインポンプ室及びサブポンプ室に導く吸込通路と、メインポンプ室及びサブポンプ室から油圧機器に作動油を導く吐出通路と、を備えるベーンポンプが開示されている。   Patent Document 1 includes a rotor connected to a drive shaft, a plurality of vanes provided so as to be movable in a radial direction with respect to the rotor, a cam ring having an inner peripheral surface on which a tip of the vane can slide, a vane, The main pump chamber and the sub pump chamber defined by the rotor and the cam ring, the suction passage for guiding the hydraulic oil stored in the tank to the main pump chamber and the sub pump chamber, and the hydraulic oil from the main pump chamber and the sub pump chamber to the hydraulic equipment A vane pump comprising a discharge passage for guiding is disclosed.

このベーンポンプでは、ロータの回転速度に応じて、油圧機器に対する作動油の吐出流量が変化する。そのため、ロータが高回転速度である場合には、サブポンプ室から吐出された作動油を吸込通路に還流することによって、ベーンポンプの吐出流量が調整される。   In this vane pump, the discharge flow rate of the hydraulic oil to the hydraulic equipment changes according to the rotational speed of the rotor. Therefore, when the rotor is at a high rotational speed, the discharge flow rate of the vane pump is adjusted by returning the hydraulic oil discharged from the sub pump chamber to the suction passage.

特開2005−299471号公報JP 2005-299471 A

上記のようなベーンポンプでは、作動油が吸込通路を介して常にメインポンプ室及びサブポンプ室の両方に供給されるため、ロータの高回転速度時には吸込通路に吸い込まれる作動油の吸込流量が増加しやすく、タンクとの接続位置近傍の吸込通路内でキャビテーションが生じおそれがある。このように、ベーンポンプにおいて作動油の吸い込み不良が発生すると、ベーンポンプから油圧機器に作動油を安定的に供給することができない。   In the vane pump as described above, since the hydraulic oil is always supplied to both the main pump chamber and the sub pump chamber via the suction passage, the suction flow rate of the hydraulic oil sucked into the suction passage tends to increase at a high rotational speed of the rotor. Cavitation may occur in the suction passage in the vicinity of the connection position with the tank. As described above, when the suction failure of the hydraulic oil occurs in the vane pump, the hydraulic oil cannot be stably supplied from the vane pump to the hydraulic equipment.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、作動流体の吸い込み不良を防止することができ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-described problems, and an object of the present invention is to provide a vane pump that can prevent poor working fluid suction.

本発明は、駆動軸に連結されるロータと、前記ロータに対して径方向に移動可能に設けられる複数のベーンと、前記ベーンの先端が摺動可能な内周面を有するカムリングと、前記ベーン、前記ロータ、及び前記カムリングによって画成されるメインポンプ室及びサブポンプ室と、を備え、前記メインポンプ室及び前記サブポンプ室から油圧機器に作動流体を供給するベーンポンプにおいて、作動流体を貯留するタンクと、前記タンクと前記メインポンプ室とを連通するメイン吸込通路と、前記メインポンプ室と前記油圧機器とを連通するメイン吐出通路と、前記メイン吸込通路の分岐部から分岐し、前記タンクと前記サブポンプ室とを連通するサブ吸込通路と、前記サブポンプ室と前記油圧機器とを連通するサブ吐出通路と、前記タンクと前記メインポンプ室とが連通しないように前記分岐部よりも下流側の前記メイン吸込通路を遮断するとともに、前記サブポンプ室から吐出された作動流体が前記メインポンプ室に供給されるように前記サブ吐出通路を前記メイン吸込通路に接続して、作動流体の流路を切替可能な弁機構と、を備えることを特徴とする。   The present invention includes a rotor coupled to a drive shaft, a plurality of vanes provided so as to be movable in a radial direction with respect to the rotor, a cam ring having an inner peripheral surface on which a tip of the vane can slide, and the vane A main pump chamber and a sub pump chamber defined by the rotor and the cam ring, and a tank for storing the working fluid in a vane pump that supplies the working fluid to the hydraulic equipment from the main pump chamber and the sub pump chamber A main suction passage communicating the tank and the main pump chamber, a main discharge passage communicating the main pump chamber and the hydraulic device, and a branch from the branch portion of the main suction passage, the tank and the sub pump A sub-suction passage communicating with the chamber, a sub-discharge passage communicating between the sub-pump chamber and the hydraulic device, the tank and the front The sub-discharge passage is configured to block the main suction passage downstream of the branch portion so as not to communicate with the main pump chamber, and to supply the working fluid discharged from the sub-pump chamber to the main pump chamber. And a valve mechanism capable of switching the flow path of the working fluid.

本発明によれば、ロータの高回転速度時等において、ベーンポンプは、サブポンプ室によってタンク内の作動流体を吸い込み、吸い込んだ作動流体をメインポンプ室に導いて、メインポンプ室から油圧機器に作動流体を供給することができる。そのため、ベーンポンプにおける作動流体の吸込流量はメインポンプ室及びサブポンプ室の両方によって作動流体を吸い込む従来のベーンポンプの吸込流量よりも少なくなる。これにより、タンクとの接続位置近傍のメイン吸込通路内においてキャビテーションが発生することを抑制でき、ベーンポンプにおける作動流体の吸い込み不良を防止することが可能となる。   According to the present invention, at a high rotational speed of the rotor, the vane pump sucks the working fluid in the tank by the sub-pump chamber, guides the sucked working fluid to the main pump chamber, and supplies the working fluid from the main pump chamber to the hydraulic equipment. Can be supplied. Therefore, the suction flow rate of the working fluid in the vane pump is smaller than the suction flow rate of the conventional vane pump that sucks the working fluid by both the main pump chamber and the sub pump chamber. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of cavitation in the main suction passage in the vicinity of the connection position with the tank, and it is possible to prevent defective suction of the working fluid in the vane pump.

本発明の実施形態によるベーンポンプの平面図であって、ポンプカバーを外した状態を示す図である。It is a top view of the vane pump by an embodiment of the present invention, and is a figure showing the state where a pump cover was removed. 全吐出状態におけるベーンポンプの油圧回路図である。FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of the vane pump in a full discharge state. 半吐出状態におけるベーンポンプの油圧回路図である。It is a hydraulic circuit diagram of the vane pump in a half discharge state. 変形例によるベーンポンプの平面図であって、ポンプカバーを外した状態を示す図である。It is a top view of the vane pump by a modification, Comprising: It is a figure which shows the state which removed the pump cover.

図面を参照して、本発明の実施形態によるベーンポンプ100について説明する。   A vane pump 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1及び図2を参照して、本発明の実施形態によるベーンポンプ100の構成を説明する。   With reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the vane pump 100 by embodiment of this invention is demonstrated.

図1に示すように、ベーンポンプ100は、車両に搭載される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ポンプである。このベーンポンプ100は、駆動軸1の端部に連結されるロータ10と、ロータ10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20と、ベーン20の先端部が摺動可能なカム面31を有するカムリング30と、を備える。   As shown in FIG. 1, the vane pump 100 is a pump used as a hydraulic pressure supply source for a power steering device, a transmission, or the like mounted on a vehicle. The vane pump 100 includes a rotor 10 connected to an end portion of a drive shaft 1, a plurality of vanes 20 provided so as to be capable of reciprocating in the radial direction with respect to the rotor 10, and a cam in which a tip portion of the vane 20 can slide. A cam ring 30 having a surface 31.

駆動軸1は、車両が備えるエンジンの動力に基づいて回転駆動される。駆動軸1の端部に固定されるロータ10は、駆動軸1の回転に伴って回転する。図1において、ロータ10は時計回りに回転する。   The drive shaft 1 is rotationally driven based on the power of the engine provided in the vehicle. The rotor 10 fixed to the end of the drive shaft 1 rotates with the rotation of the drive shaft 1. In FIG. 1, the rotor 10 rotates clockwise.

ロータ10には、外周面及び両端面に開口するように形成されたスリット11が複数設けられる。これらスリット11は、ロータ10の回転中心に対して放射状に配置される。スリット11には、ベーン20が摺動自在に挿入される。スリット11の根元部分には、ベーンポンプ100から吐出された作動油の一部が導かれる背圧室12が形成される。ベーン20は背圧室12内の作動油によって径方向外側に押し出され、ベーン20の先端部はカムリング30の内周面としてのカム面31に当接する。ロータ10の外周面、カムリング30のカム面31、及び隣り合うベーン20によって複数のポンプ室40が区画される。   The rotor 10 is provided with a plurality of slits 11 formed so as to open on the outer peripheral surface and both end surfaces. These slits 11 are arranged radially with respect to the rotation center of the rotor 10. A vane 20 is slidably inserted into the slit 11. A back pressure chamber 12 into which a part of the hydraulic oil discharged from the vane pump 100 is guided is formed at the base portion of the slit 11. The vane 20 is pushed outward in the radial direction by the hydraulic oil in the back pressure chamber 12, and the tip of the vane 20 comes into contact with a cam surface 31 as an inner peripheral surface of the cam ring 30. A plurality of pump chambers 40 are defined by the outer peripheral surface of the rotor 10, the cam surface 31 of the cam ring 30, and the adjacent vanes 20.

カムリング30は、ロータ10を収容可能な環状部材である。カムリング30の内周面がカム面31として構成され、カム面31は平面視において略長円形状に形成されている。カムリング30のカム面31には、ポンプ室40の容積が拡張する二つの吸込領域32A、32Bと、ポンプ室40の容積が収縮する二つの吐出領域33A、33Bとが形成される。したがって、ポンプ室40はロータ10の回転に伴って拡縮する。   The cam ring 30 is an annular member that can accommodate the rotor 10. The inner peripheral surface of the cam ring 30 is configured as a cam surface 31, and the cam surface 31 is formed in a substantially oval shape in plan view. On the cam surface 31 of the cam ring 30, two suction regions 32A and 32B in which the volume of the pump chamber 40 expands and two discharge regions 33A and 33B in which the volume of the pump chamber 40 contracts are formed. Therefore, the pump chamber 40 expands and contracts as the rotor 10 rotates.

なお、吸込領域32A及び吸込領域32Bはカムリング30の軸心に対して略対称となる位置に設けられ、吐出領域33A及び吐出領域33Bもカムリング30の軸心に対して略対称となる位置に設けられる。   The suction region 32A and the suction region 32B are provided at positions that are substantially symmetric with respect to the axis of the cam ring 30, and the discharge region 33A and the discharge region 33B are also provided at positions that are substantially symmetric with respect to the axis of the cam ring 30. It is done.

駆動軸1は、図示しない軸受によって、ポンプボディ2に対して回転自在に支持される。ポンプボディ2は、ロータ10、カムリング30、及びサイドプレート3を収容可能な収容凹部2Aを備える。   The drive shaft 1 is rotatably supported with respect to the pump body 2 by a bearing (not shown). The pump body 2 includes an accommodation recess 2 </ b> A that can accommodate the rotor 10, the cam ring 30, and the side plate 3.

収容凹部2A内には、サイドプレート3及びカムリング30が積層状態で配置される。ポンプボディ2の開口側の端部2Bには図示しないポンプカバーが締結され、このポンプカバーによって収容凹部2Aは封止される。   The side plate 3 and the cam ring 30 are disposed in a stacked state in the housing recess 2A. A pump cover (not shown) is fastened to the end 2B on the opening side of the pump body 2, and the housing recess 2A is sealed by the pump cover.

図2に示すように、サイドプレート3に対向するポンプカバーの端面には、吸込領域32Aに対応して開口し、吸込領域32Aに位置するポンプ室40に作動油を供給する円弧状の吸込ポート51Aと、吸込領域32Bに対応して開口し、吸込領域32Bに位置するポンプ室40に作動油を供給する円弧状の吸込ポート51Bとが形成される。   As shown in FIG. 2, an arc-shaped suction port that opens to the end surface of the pump cover facing the side plate 3 corresponding to the suction region 32A and supplies hydraulic oil to the pump chamber 40 located in the suction region 32A. 51A and an arcuate suction port 51B that opens corresponding to the suction region 32B and supplies hydraulic oil to the pump chamber 40 located in the suction region 32B are formed.

また、ポンプカバーに対向するサイドプレート3の端面には、吐出領域33Aに対応して開口し、吐出領域33Aに位置するポンプ室40の作動油を吐出する円弧状の吐出ポート52Aと、吐出領域33Bに対応して開口し、吐出領域33Bに位置するポンプ室40の作動油を吐出する円弧状の吐出ポート52Bとが形成される。   In addition, an arc-shaped discharge port 52A that opens to correspond to the discharge region 33A and discharges the hydraulic oil of the pump chamber 40 located in the discharge region 33A on the end surface of the side plate 3 that faces the pump cover, and a discharge region An arcuate discharge port 52B that opens corresponding to 33B and discharges the hydraulic fluid of the pump chamber 40 located in the discharge region 33B is formed.

ポンプ室40は、ロータ10が一回転する過程で、吸込領域32Aにて吸込ポート51Aを通じて作動油を吸込み、吸込んだ作動油を吐出領域33Aにて吐出ポート52Aを通じて吐出し、その後吸込領域32Bにて吸込ポート51Bを通じて作動油を吸込み、吸込んだ作動油を吐出領域33Bにて吐出ポート52Bを通じて吐出する。このように、ポンプ室40は、ロータ10が一回転する過程において作動油の吸込吐出を2回行う。   The pump chamber 40 sucks the working oil through the suction port 51A in the suction region 32A and discharges the sucked working oil through the discharge port 52A in the discharge region 33A and then into the suction region 32B in the process of the rotor 10 making one rotation. Then, the working oil is sucked through the suction port 51B, and the sucked working oil is discharged through the discharge port 52B in the discharge region 33B. Thus, the pump chamber 40 performs the suction and discharge of the hydraulic oil twice in the process in which the rotor 10 rotates once.

吸込領域32Aから吐出領域33Aまでの範囲にある各ポンプ室40がメインポンプ室41を構成し、吸込領域32Bから吐出領域33Bまでの範囲にある各ポンプ室40がサブポンプ室42を構成する。したがって、メインポンプ室41は、吸込ポート51Aを通じて作動油を吸込み、吐出ポート52Aを通じて作動油を吐出する。また、サブポンプ室42は、吸込ポート51Bを通じて作動油を吸込み、吐出ポート52Bを通じて作動油を吐出する。   Each pump chamber 40 in the range from the suction region 32A to the discharge region 33A constitutes a main pump chamber 41, and each pump chamber 40 in the range from the suction region 32B to the discharge region 33B constitutes a sub pump chamber 42. Therefore, the main pump chamber 41 sucks the hydraulic oil through the suction port 51A and discharges the hydraulic oil through the discharge port 52A. Further, the sub pump chamber 42 sucks the working oil through the suction port 51B and discharges the working oil through the discharge port 52B.

なお、ベーンポンプ100では、メインポンプ室41及びサブポンプ室42からの作動油の吐出流量がそれぞれ等しくなるように、メインポンプ室41の容積及びサブポンプ室42の容積は略同一となるように設定されている。   In the vane pump 100, the volume of the main pump chamber 41 and the volume of the sub pump chamber 42 are set to be substantially the same so that the discharge flow rates of hydraulic oil from the main pump chamber 41 and the sub pump chamber 42 are equal. Yes.

図1に示すように、サイドプレート3には、二つの位置決めピン4が立設して結合される。位置決めピン4は、カムリング30に形成された貫通孔34を挿通した状態で、ポンプカバーの係合穴に挿入される。これら位置決めピン4によって、カムリング30に対するポンプカバーとサイドプレート3との相対回転が規制される。これにより、カムリング30の吸込領域32A、32Bとポンプカバーの吸込ポート51A、51Bとの位置決め、及びカムリング30の吐出領域33A、33Bとサイドプレート3の吐出ポート52A、52Bとの位置決めが行われる。   As shown in FIG. 1, two positioning pins 4 are erected and coupled to the side plate 3. The positioning pin 4 is inserted into the engagement hole of the pump cover while being inserted through the through hole 34 formed in the cam ring 30. These positioning pins 4 restrict relative rotation between the pump cover and the side plate 3 with respect to the cam ring 30. As a result, the suction areas 32A and 32B of the cam ring 30 and the suction ports 51A and 51B of the pump cover are positioned, and the discharge areas 33A and 33B of the cam ring 30 and the discharge ports 52A and 52B of the side plate 3 are positioned.

次に、図2及び図3を参照して、ベーンポンプ100の油圧回路について説明する。   Next, the hydraulic circuit of the vane pump 100 will be described with reference to FIGS.

図2は、メインポンプ室41及びサブポンプ室42から吐出された作動油が油圧機器110へと供給される全吐出状態を示す。図3は、メインポンプ室41から吐出された作動油が油圧機器110へと供給される半吐出状態を示す。図2及び図3において、細矢印は作動油の流れ方向を示している。   FIG. 2 shows a full discharge state in which the hydraulic oil discharged from the main pump chamber 41 and the sub pump chamber 42 is supplied to the hydraulic device 110. FIG. 3 shows a semi-discharge state in which the hydraulic oil discharged from the main pump chamber 41 is supplied to the hydraulic equipment 110. 2 and 3, thin arrows indicate the flow direction of hydraulic oil.

メインポンプ室41は、メイン吸込通路60を介して、作動油を貯留するタンク120と連通する。メイン吸込通路60の一端は作動油を貯留するタンク120に接続し、メイン吸込通路60の他端はポンプカバーの吸込ポート51Aに接続する。   The main pump chamber 41 communicates with the tank 120 that stores hydraulic oil via the main suction passage 60. One end of the main suction passage 60 is connected to a tank 120 that stores hydraulic oil, and the other end of the main suction passage 60 is connected to a suction port 51A of the pump cover.

また、メインポンプ室41は、メイン吐出通路70を介して、油圧機器110と連通する。メイン吐出通路70の一端はポンプカバーの吐出ポート52Aに接続し、メイン吐出通路70の他端は油圧機器110の作動油流入部に接続する。   The main pump chamber 41 communicates with the hydraulic equipment 110 through the main discharge passage 70. One end of the main discharge passage 70 is connected to the discharge port 52A of the pump cover, and the other end of the main discharge passage 70 is connected to the hydraulic oil inflow portion of the hydraulic device 110.

サブポンプ室42は、サブ吸込通路80を介してタンク120と連通する。サブ吸込通路80は、メイン吸込通路60の分岐部61から分岐する通路である。サブ吸込通路80の一端はメイン吸込通路60の分岐部61に接続し、サブ吸込通路80の他端はポンプカバーの吸込ポート51Bに接続する。   The sub pump chamber 42 communicates with the tank 120 via the sub suction passage 80. The sub suction passage 80 is a passage that branches from the branch portion 61 of the main suction passage 60. One end of the sub suction passage 80 is connected to the branch portion 61 of the main suction passage 60, and the other end of the sub suction passage 80 is connected to the suction port 51B of the pump cover.

また、サブポンプ室42は、サブ吐出通路90を介して油圧機器110と連通する。サブ吐出通路90は、メイン吐出通路70の合流部71に合流する通路である。サブ吐出通路90の一端はポンプカバーの吐出ポート52Bに接続し、サブ吐出通路90の他端はメイン吐出通路70の合流部71に接続する。   The sub pump chamber 42 communicates with the hydraulic device 110 through the sub discharge passage 90. The sub-discharge passage 90 is a passage that joins the merging portion 71 of the main discharge passage 70. One end of the sub discharge passage 90 is connected to the discharge port 52 </ b> B of the pump cover, and the other end of the sub discharge passage 90 is connected to the merging portion 71 of the main discharge passage 70.

ベーンポンプ100のメインポンプ室41から吐出された作動油は、メイン吐出通路70を通じて常時油圧機器110に供給される。これに対して、ベーンポンプ100のサブポンプ室42から吐出された作動油は、サブ吐出通路90に介装されたスプール弁200によって選択的に油圧機器110に供給される。   The hydraulic oil discharged from the main pump chamber 41 of the vane pump 100 is always supplied to the hydraulic equipment 110 through the main discharge passage 70. On the other hand, the hydraulic oil discharged from the sub pump chamber 42 of the vane pump 100 is selectively supplied to the hydraulic equipment 110 by the spool valve 200 interposed in the sub discharge passage 90.

スプール弁200は、サブ吐出通路90及びメイン吸込通路60における作動油の流路を切り替え可能に構成された弁機構である。スプール弁200は、サブ吐出通路90及び分岐部61よりも下流側のメイン吸込通路60に介装される。   The spool valve 200 is a valve mechanism configured to be able to switch the flow path of hydraulic oil in the sub discharge passage 90 and the main suction passage 60. The spool valve 200 is interposed in the main suction passage 60 on the downstream side of the sub discharge passage 90 and the branch portion 61.

スプール弁200は、両端に作用する油圧に応じて移動し作動油の流路を変更可能なスプール210と、スプール210の一端に臨んで画成される第1圧力室221と、スプール210の他端に臨んで画成される第2圧力室222と、第2圧力室222内に収容され第2圧力室222の容積を拡大する方向にスプール210を付勢するスプリング230と、を備える。   The spool valve 200 includes a spool 210 that moves according to the hydraulic pressure acting on both ends and can change the flow path of the hydraulic oil, a first pressure chamber 221 that is defined facing one end of the spool 210, A second pressure chamber 222 defined toward the end, and a spring 230 that is accommodated in the second pressure chamber 222 and biases the spool 210 in a direction of enlarging the volume of the second pressure chamber 222.

第1圧力室221には所定圧に調整された作動油が常時導かれ、第2圧力室222には所定圧に調整された作動油とタンク圧とが電磁弁240の作動によって選択的に導かれる。   The hydraulic oil adjusted to a predetermined pressure is always guided to the first pressure chamber 221, and the hydraulic oil adjusted to the predetermined pressure and the tank pressure are selectively guided to the second pressure chamber 222 by the operation of the electromagnetic valve 240. It is burned.

図2に示すように、電磁弁240の作動によって第2圧力室222に所定圧に調整された作動油が導かれる場合には、第1圧力室221の圧力と第2圧力室222の圧力とが略同一となり、スプール210はスプリング230の付勢力によって第2圧力室222の容積を拡大する方向に移動する。   As shown in FIG. 2, when hydraulic oil adjusted to a predetermined pressure is guided to the second pressure chamber 222 by the operation of the electromagnetic valve 240, the pressure of the first pressure chamber 221, the pressure of the second pressure chamber 222, Are substantially the same, and the spool 210 is moved in the direction of expanding the volume of the second pressure chamber 222 by the biasing force of the spring 230.

この状態では、メインポンプ室41はメイン吸込通路60を介して作動油を吸い込み、メイン吐出通路70を介して油圧機器110に作動油を吐出する。サブポンプ室42は、分岐部61よりも上流側のメイン吸込通路60及びサブ吸込通路80を介して作動油を吸い込み、サブ吐出通路90を介して油圧機器110に作動油を吐出する。このように、ベーンポンプ100は全吐出状態となり、メインポンプ室41及びサブポンプ室42から吐出された作動油の全量が油圧機器110へ供給される。   In this state, the main pump chamber 41 sucks the working oil through the main suction passage 60 and discharges the working oil to the hydraulic device 110 through the main discharge passage 70. The sub pump chamber 42 sucks the working oil through the main suction passage 60 and the sub suction passage 80 on the upstream side of the branching portion 61, and discharges the working oil to the hydraulic device 110 through the sub discharge passage 90. In this manner, the vane pump 100 is fully discharged, and the entire amount of hydraulic oil discharged from the main pump chamber 41 and the sub pump chamber 42 is supplied to the hydraulic device 110.

これに対して、図3に示すように、電磁弁240の作動によって第2圧力室222にタンク圧が導かれる場合には、第1圧力室221の圧力によるスプール210に作用する押圧力が、第2圧力室222の圧力によるスプール210に作用する押圧力とスプリング230の付勢力との総和よりも大きくなり、スプール210は第2圧力室222の容積を収縮する方向に移動する。   On the other hand, as shown in FIG. 3, when the tank pressure is guided to the second pressure chamber 222 by the operation of the electromagnetic valve 240, the pressing force acting on the spool 210 due to the pressure of the first pressure chamber 221 is The sum of the pressing force acting on the spool 210 due to the pressure of the second pressure chamber 222 and the urging force of the spring 230 increases, and the spool 210 moves in a direction in which the volume of the second pressure chamber 222 contracts.

この状態では、スプール弁200のスプール210によって、分岐部61よりも下流側のメイン吸込通路60はタンク120とメインポンプ室41とが連通しないように遮断され、サブ吐出通路90はサブポンプ室42から吐出された作動油がメインポンプ室41に供給されるようにメイン吸込通路60に接続される。これにより、サブポンプ室42は、分岐部61よりも上流側のメイン吸込通路60及びサブ吸込通路80を介して作動油を吸い込み、サブ吐出通路90及びメイン吸込通路60を介してメインポンプ室41に作動油を供給する。メインポンプ室41は、サブポンプ室42から供給された作動油を、メイン吐出通路70を介して油圧機器110に吐出する。このように、ベーンポンプ100は半吐出状態となり、メインポンプ室41から吐出された作動油が油圧機器110へ供給される。   In this state, the spool 210 of the spool valve 200 blocks the main suction passage 60 on the downstream side of the branch portion 61 so that the tank 120 and the main pump chamber 41 do not communicate with each other, and the sub discharge passage 90 extends from the sub pump chamber 42. The discharged hydraulic oil is connected to the main suction passage 60 so as to be supplied to the main pump chamber 41. As a result, the sub pump chamber 42 sucks hydraulic oil through the main suction passage 60 and the sub suction passage 80 on the upstream side of the branch portion 61, and enters the main pump chamber 41 through the sub discharge passage 90 and the main suction passage 60. Supply hydraulic oil. The main pump chamber 41 discharges the hydraulic oil supplied from the sub pump chamber 42 to the hydraulic equipment 110 through the main discharge passage 70. In this manner, the vane pump 100 is in a semi-discharge state, and the hydraulic oil discharged from the main pump chamber 41 is supplied to the hydraulic device 110.

低エンジン回転速度域では、ロータ10の回転速度が小さいため、ベーンポンプ100から吐出される作動油の吐出流量は少ない。そのため、ベーンポンプ100から油圧機器110に十分な作動油が供給されるように、スプール弁200はベーンポンプ100が全吐出状態となるように制御される。   In the low engine rotation speed range, the rotation speed of the rotor 10 is low, so the discharge flow rate of the hydraulic oil discharged from the vane pump 100 is small. Therefore, the spool valve 200 is controlled so that the vane pump 100 is in a full discharge state so that sufficient hydraulic oil is supplied from the vane pump 100 to the hydraulic equipment 110.

一方、高エンジン回転速度域では、ロータ10の回転速度が大きいため、ベーンポンプ100から吐出される作動油の吐出流量は多い。そのため、ベーンポンプ100から油圧機器110に過剰な作動油が供給されないように、スプール弁200はベーンポンプ100が半吐出状態となるように制御される。   On the other hand, in the high engine rotation speed range, the rotation speed of the rotor 10 is high, so that the discharge flow rate of the hydraulic oil discharged from the vane pump 100 is large. Therefore, the spool valve 200 is controlled so that the vane pump 100 is in a semi-discharge state so that excessive hydraulic oil is not supplied from the vane pump 100 to the hydraulic equipment 110.

ロータ10の高回転速度時において、ベーンポンプ100は、サブポンプ室42によってタンク120内の作動油を吸い込み、吸い込んだ作動油をメインポンプ室41に導いて、メインポンプ室41から油圧機器110に作動油を供給する。このような場合において、サブポンプ室42によって作動油を吸い込むベーンポンプ100における吸込流量は、メインポンプ室及びサブポンプ室の両方によって作動油を吸い込む従来のベーンポンプにおける吸込流量よりも少なくなる。   When the rotor 10 is at a high rotational speed, the vane pump 100 sucks the working oil in the tank 120 by the sub pump chamber 42, guides the sucked working oil to the main pump chamber 41, and supplies the working oil from the main pump chamber 41 to the hydraulic device 110. Supply. In such a case, the suction flow rate in the vane pump 100 that sucks the hydraulic oil by the sub pump chamber 42 is smaller than the suction flow rate in the conventional vane pump that sucks the hydraulic oil by both the main pump chamber and the sub pump chamber.

上述の通り、ベーンポンプ100では、スプール弁200はエンジン回転速度、つまりロータ10の回転速度に基づいて切り換えられる。なお、低エンジン回転速度域においても油圧機器110がほとんど作動油を必要としない場合には、ベーンポンプ100が半吐出状態となるようにスプール弁200を制御することで、ベーンポンプ100における駆動トルクを低減することが可能となる。   As described above, in the vane pump 100, the spool valve 200 is switched based on the engine rotation speed, that is, the rotation speed of the rotor 10. Note that when the hydraulic device 110 requires almost no hydraulic fluid even in the low engine speed range, the driving torque in the vane pump 100 is reduced by controlling the spool valve 200 so that the vane pump 100 is in a semi-discharge state. It becomes possible to do.

上記した本実施形態のベーンポンプ100によれば、以下の効果を得ることができる。   According to the vane pump 100 of this embodiment described above, the following effects can be obtained.

ロータ10の高回転速度時において、ベーンポンプ100では、スプール弁200によって、タンク120とメインポンプ室41とが連通しないように分岐部61よりも下流側のメイン吸込通路60が遮断されるとともに、サブポンプ室42から吐出された作動油がメインポンプ室41に供給されるようにサブ吐出通路90がメイン吸込通路60に接続される。ベーンポンプ100はロータ10の高回転速度時にサブポンプ室42のみによってタンク120の作動油を吸い込むので、ベーンポンプ100における作動油の吸込流量は、メインポンプ室及びサブポンプ室の両方によって作動油を吸い込む従来のベーンポンプの吸込流量よりも少なくなる。したがって、ロータ10の高回転速度時に、タンク120との接続位置近傍のメイン吸込通路60内においてキャビテーションが発生することを防止できる。これにより、ベーンポンプ100における作動油の吸い込み不良を防止でき、ベーンポンプ100から油圧機器110に作動油を安定的に供給することが可能となる。   At the time of high rotational speed of the rotor 10, in the vane pump 100, the spool valve 200 blocks the main suction passage 60 on the downstream side of the branch portion 61 so that the tank 120 and the main pump chamber 41 do not communicate with each other. The sub discharge passage 90 is connected to the main suction passage 60 so that the hydraulic oil discharged from the chamber 42 is supplied to the main pump chamber 41. Since the vane pump 100 sucks the hydraulic oil in the tank 120 only by the sub pump chamber 42 at the high rotation speed of the rotor 10, the suction flow rate of the hydraulic oil in the vane pump 100 is the conventional vane pump that sucks hydraulic oil by both the main pump chamber and the sub pump chamber. Less than the suction flow rate. Therefore, it is possible to prevent cavitation from occurring in the main suction passage 60 in the vicinity of the connection position with the tank 120 at the time of the high rotation speed of the rotor 10. As a result, it is possible to prevent defective suction of the hydraulic oil in the vane pump 100 and to stably supply the hydraulic oil from the vane pump 100 to the hydraulic equipment 110.

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得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.

例えば、本実施形態のベーンポンプ100は、メインポンプ室41の容積及びサブポンプ室42の容積が略同一となるように構成したが、図4に示すようにサブポンプ室42の容積がメインポンプ室41の容積よりも僅かに大きくなるように構成してもよい。   For example, the vane pump 100 of the present embodiment is configured such that the volume of the main pump chamber 41 and the volume of the sub pump chamber 42 are substantially the same, but the volume of the sub pump chamber 42 is the same as that of the main pump chamber 41 as shown in FIG. You may comprise so that it may become slightly larger than a volume.

図4を参照すると、ベーンポンプ100のロータ10は、ロータ10の回転中心がカムリング30の軸心に対してメインポンプ室41側にずれるように配置される。これにより、サブポンプ室42におけるカム面31とロータ10の外周面との最大間隔d1がメインポンプ室41におけるカム面31とロータ10の外周面との最大間隔d2よりも広くなり、サブポンプ室42の容積がメインポンプ室41の容積よりも大きくなる。   Referring to FIG. 4, the rotor 10 of the vane pump 100 is disposed such that the rotation center of the rotor 10 is shifted toward the main pump chamber 41 with respect to the axis of the cam ring 30. As a result, the maximum distance d1 between the cam surface 31 and the outer peripheral surface of the rotor 10 in the sub pump chamber 42 is larger than the maximum distance d2 between the cam surface 31 and the outer peripheral surface of the rotor 10 in the main pump chamber 41. The volume becomes larger than the volume of the main pump chamber 41.

メインポンプ室41及びサブポンプ室42内の作動油はポンプ構成部材間の微小隙間から僅かに漏れ出てしまうため、メインポンプ室41及びサブポンプ室42から吐出される作動油の吐出流量は、メインポンプ室41及びサブポンプ室42に供給される作動油の供給流量よりも少なくなる。そのため、メインポンプ室41の容積及びサブポンプ室42の容積を略同一にした場合に、ベーンポンプ100が半吐出状態になると、サブポンプ室42から吐出した作動油をメインポンプ室41に供給したのでは、メインポンプ室41への作動油の供給流量が不足することがある。しかしながら、サブポンプ室42の容積をメインポンプ室41の容積よりも大きくすれば、サブポンプ室42から作動油が僅かに漏れ出ても、サブポンプ室42から吐出される作動油の吐出流量を補償でき、半吐出状態においてもメインポンプ室41への作動油の供給流量が不足することがない。したがって、ベーンポンプ100から油圧機器110に作動油をより安定的に供給することが可能となる。   Since the hydraulic oil in the main pump chamber 41 and the sub pump chamber 42 slightly leaks from the minute gaps between the pump components, the discharge flow rate of the hydraulic oil discharged from the main pump chamber 41 and the sub pump chamber 42 is the main pump. This is less than the supply flow rate of hydraulic oil supplied to the chamber 41 and the sub pump chamber 42. Therefore, when the volume of the main pump chamber 41 and the volume of the sub pump chamber 42 are substantially the same, when the vane pump 100 is in a semi-discharge state, the hydraulic oil discharged from the sub pump chamber 42 is supplied to the main pump chamber 41. The supply flow rate of hydraulic oil to the main pump chamber 41 may be insufficient. However, if the volume of the sub pump chamber 42 is larger than the volume of the main pump chamber 41, the discharge flow rate of the hydraulic oil discharged from the sub pump chamber 42 can be compensated even if the hydraulic oil leaks slightly from the sub pump chamber 42, Even in the half discharge state, the supply flow rate of the hydraulic oil to the main pump chamber 41 does not become insufficient. Therefore, it becomes possible to supply hydraulic oil from the vane pump 100 to the hydraulic equipment 110 more stably.

本発明によるベーンポンプは、車両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。   The vane pump according to the present invention can be applied to a hydraulic power supply source such as a power steering device or a transmission of a vehicle.

100 ベーンポンプ
1 駆動軸
10 ロータ
20 ベーン
30 カムリング
31 カム面
40 ポンプ室
41 メインポンプ室
42 サブポンプ室
60 メイン吸込通路
61 分岐部
70 メイン吐出通路
71 合流部
80 サブ吸込通路
90 サブ吐出通路
110 油圧機器
120 タンク
200 スプール弁
210 スプール
221 第1圧力室
222 第2圧力室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Vane pump 1 Drive shaft 10 Rotor 20 Vane 30 Cam ring 31 Cam surface 40 Pump chamber 41 Main pump chamber 42 Sub pump chamber 60 Main suction passage 61 Branching portion 70 Main discharge passage 71 Merge portion 80 Sub suction passage 90 Sub discharge passage 110 Hydraulic equipment 120 Tank 200 Spool valve 210 Spool 221 First pressure chamber 222 Second pressure chamber

Claims (4)

駆動軸に連結されるロータと、前記ロータに対して径方向に移動可能に設けられる複数のベーンと、前記ベーンの先端が摺動可能な内周面を有するカムリングと、前記ベーン、前記ロータ、及び前記カムリングによって画成されるメインポンプ室及びサブポンプ室と、を備え、前記メインポンプ室及び前記サブポンプ室から油圧機器に作動流体を供給するベーンポンプにおいて、
作動流体を貯留するタンクと、
前記タンクと前記メインポンプ室とを連通するメイン吸込通路と、
前記メインポンプ室と前記油圧機器とを連通するメイン吐出通路と、
前記メイン吸込通路の分岐部から分岐し、前記タンクと前記サブポンプ室とを連通するサブ吸込通路と、
前記サブポンプ室と前記油圧機器とを連通するサブ吐出通路と、
前記タンクと前記メインポンプ室とが連通しないように前記分岐部よりも下流側の前記メイン吸込通路を遮断するとともに、前記サブポンプ室から吐出された作動流体が前記メインポンプ室に供給されるように前記サブ吐出通路を前記メイン吸込通路に接続して、作動流体の流路を切替可能な弁機構と、を備えることを特徴とするベーンポンプ。
A rotor coupled to a drive shaft, a plurality of vanes provided so as to be movable in a radial direction with respect to the rotor, a cam ring having an inner peripheral surface on which a tip of the vane is slidable, the vane, the rotor, And a main pump chamber and a sub pump chamber defined by the cam ring, and a vane pump for supplying a working fluid from the main pump chamber and the sub pump chamber to a hydraulic device,
A tank for storing a working fluid;
A main suction passage communicating the tank and the main pump chamber;
A main discharge passage communicating the main pump chamber and the hydraulic device;
A sub suction passage that branches off from a branch portion of the main suction passage and communicates the tank and the sub pump chamber;
A sub-discharge passage communicating the sub-pump chamber and the hydraulic device;
The main suction passage on the downstream side of the branch portion is blocked so that the tank and the main pump chamber do not communicate with each other, and the working fluid discharged from the sub pump chamber is supplied to the main pump chamber. A vane pump comprising: a valve mechanism capable of switching the flow path of the working fluid by connecting the sub-discharge passage to the main suction passage.
前記サブポンプ室は、前記メインポンプ室よりも容積が大きくなるように構成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 the sub pump chamber is configured to have a larger volume than the main pump chamber. 前記ロータは、回転中心が前記カムリングの軸心に対してメインポンプ室側にずれるように配置されることを特徴とする請求項2に記載のベーンポンプ。   3. The vane pump according to claim 2, wherein the rotor is disposed such that a rotation center is shifted toward a main pump chamber with respect to an axis of the cam ring. 前記弁機構は、前記ロータの回転状態に応じて前記メイン吸込通路及び前記サブ吐出通路における作動流体の流路を変更可能なスプールを有するスプール弁であ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ベーンポンプ。   The said valve mechanism is a spool valve which has a spool which can change the flow path of the working fluid in the said main suction passage and the said sub discharge passage according to the rotation state of the said rotor. 4. The vane pump according to any one of 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105715543A (en) * 2014-12-19 2016-06-29 日立汽车系统转向器株式会社 Pump apparatus

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