JP2533739Y2 - ベーンポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、パワーステアリング装
置等に施用されるベーンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にベーンポンプは、カムリングの内
周カム面に摺接するベーン間の容積変化によってポンプ
作用を行うものであり、カムリングとベーンの接触を確
実にするため様々な工夫が施されている。

【０００３】図１０はこのようなベーンポンプを示すも
のである。このベーンポンプは、ポンプ吐出ポート５０
とスロット５１の底部５２とを圧力導入孔５３で連通
し、スロット５１の底部５２にポンプ吐出油を導入する
ようにしてあり、ポンプ駆動軸５４の回転時に作用する
遠心力によりカムリング５５の内周カム面５６に押し付
けられるベーン５７をスロット５１の底部５２の油圧力
でさらに付勢するようにしてある（実開昭６３−２０２
７９２号公報参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のベーンポンプは、ポンプ吐出圧が高い場合、
ポンプ吸入領域に位置するベーン５７を必要以上の圧力
でカムリング５５の内周カム面５６に押し付けることと
なり、ベーン５７とカムリング５５の接触抵抗が大きく
なって、ポンプの機械損失が増すという弊害を生じた
り、ベーン５７の先端部の異常摩耗を招来するという虞
れを有していた。

【０００５】本考案はこのような従来技術の不具合を解
消することを目的として案出されたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち本考案は、ポンプ駆
動軸に取り付けるロータに複数の放射状のスロットを形
成し、このスロット内にカムリングの内周カム面に摺接
するベーンをスライドできるように収容してなるベーン
ポンプであって、前記複数のスロットのうちでポンプ吸
入領域に位置するスロットの底部に、前記ポンプ駆動軸
とともに回転するインペラによりポンプ吸入流体の一部
を吸入圧よりも僅かに高い圧力に加圧して送り込むこと
を特徴としている。

【０００７】

【作用】ポンプ駆動軸が回転すると、ポンプ吸入領域に
位置するベーンが、インペラで加圧された油圧及び遠心
力を受けてカムリングの内周カム面に摺接する。

【０００８】

【実施例】以下本考案の実施例を、パワーステアリング
装置に施用するベーンポンプを例に採り、図面に基づい
て説明する。

【０００９】図１は本考案のベーンポンプの一実施例を
示す概略構成図であり、図２は一部を省略して示すベー
ンポンプの要部断面図であり、図３は同縦断面図であ
る。これらの図において１はポンプボディである。この
ポンプボディ１には駆動軸２をベアリング３，４で回転
可能に支持してあり、駆動軸２にはロータ５を一体回動
できるように連繋してある。ロータ５は、その外周側に
放射状に複数のスロット６を形成してあり、このスロッ
ト６内にベーン７を摺動自在に収容してある。

【００１０】８はカムリングであり、このカムリング８
は図中上端部をピン９でポンプボディ１（フロントボデ
ィ１ａ）及びリアプレート１ｂに枢支してある。このカ
ムリング８には円形状の内周カム面（内周）１０を形成
してあり、その内部空間内に前記ベーン７を備えたロー
タ５を収容してある。そして、このカムリング８の図中
下端部にはアーム１１を半径方向外方へ向かって延設し
てあり、このアーム１１を制御機構１２に連繋してあ
る。

【００１１】この制御機構１２は、ポンプボディ１の図
中下端部に配置してある。この制御機構１２は、図２に
その詳細を示すように、略円筒状のケーシング１３（図
３及び図５参照）に形成した左右一対のシリンダ１４，
１５と、これらシリンダ１４，１５内にスライド可能に
収容したピストン１６と、このピストン１６の両端を対
向して付勢する圧縮スプリング１７，１８とを備えてお
り、シリンダ１４，１５の外端部を閉止栓１９，２０で
閉塞してある。

【００１２】尚、ピストン１６の略中央部にはニードル
２１を固定してあり、このニードル２１をアーム１１の
二又状の連繋部２２にスライドできるように係合してあ
る。又、ピストン１６は、そのストローク量が閉止栓１
９，２０の端部２３，２４で規制されるようになってい
る。

【００１３】２５はフロントボディ１ａ及びリアプレー
ト１ｂのロータ５側の側面に複数形成した凹溝であり、
この凹溝２５はスロット６の底部６ａに連通するように
してある。そして、これら凹溝２５のうち、ポンプ吐出
領域に位置する凹溝２５には油圧通路２６の一端が連通
するようにしてあり、ポンプの吸入領域に位置する凹溝
２５にはインペラポンプ吐出路２７の一端が連通するよ
うにしてある（図４及び図６参照）。

【００１４】そして、油圧通路２６は、その他端を吐出
ポート２８と吐出室２９とを連通するポンプ吐出通路３
０に接続すると共に分岐通路３１を介して一方のシリン
ダ１５に連通してあり、分岐通路３１の油圧通路２６の
接続点と油圧通路２６のポンプ吐出通路３０への接続点
との間にオリフィス３２を設けてある（図４及び図６参
照）。

【００１５】一方、前記インペラポンプ吐出路２７は、
オイルシール３３で開口端を閉塞したインペラポンプ室
３４にその他端を開口させてある。インペラポンプ室３
４内には駆動軸２にセレーション嵌合させたインペラ３
５（図７〜図９参照）を収容してあり、これらでインペ
ラポンプ３６を構成している。そして、インペラポンプ
室３４を、吸入ポート３７と連通する吸入室３８にイン
ペラポンプ吸入路３９を介して連通させてある。

【００１６】尚、ポンプ吐出通路３０には油圧通路４０
を接続してあり、この油圧通路４０を介して図１中左方
のシリンダ１４にポンプ吐出圧を導入するようにしてあ
る。

【００１７】図３及び図６において１ｃはセンターボデ
ィであり、このセンターボディ１ｃの内部にカムリング
８を収容してある。そして、このセンターボディ１ｃ
は、リアプレート１ｂ及びリアカバー１ｄとともにフロ
ントボディ１ａにボルトで締付固定してあり、これらリ
アプレート１ｂ，リアカバー１ｄ及びフロントボディ１
ａとともにポンプボディ１を構成している。

【００１８】尚、本実施例において、インペラ３５は、
合成樹脂又は焼結金属製のものを使用してある。又、イ
ンペラ３５と駆動軸２とを、セレーション以外のキー止
め等の手段で連繋してもよい。

【００１９】以上の実施例構造によれば、駆動軸２が回
転すると、作動油が吸入ポート３７及び吸入室３８を介
してポンプ室４１内に導入されるとともに、その一部が
インペラポンプ吸入路３９を介してインペラポンプ室３
４内に導入される。このインペラポンプ室３４内に導入
された作動油（ポンプ吸入流体）は、駆動軸２とともに
回動するインペラ３５により吸入圧よりも僅かに高い圧
力に加圧され、インペラポンプ吐出路２７を介してポン
プ吸入領域に位置する凹溝２５及びスロット６の底部６
ａに送り込まれる。従って、ポンプ吸入領域に位置する
ベーン７は、遠心力及びスロット６の底部６ａに導入さ
れた吸入圧よりも僅かに高い油圧力によりカムリング８
の内周カム面１０に押し付けられる（図６参照）。

【００２０】ロータ５の回転に伴ってポンプ吸入領域か
らポンプ吐出領域へ移動したベーン７は、カムリング８
の内周カム面１０により押されてスロット６内を下降す
る。そして、ポンプ吸入領域においてスロット６の底部
６ａに導入された作動油は、ベーン７により加圧され、
この加圧された高圧油がポンプ吐出領域に位置する凹溝
２５，油圧通路２６及び分岐通路３１を介して制御機構
１２の図１中右側のシリンダ１５に導入されると共に、
オリフィス３２を介してポンプ吐出通路３０へ導かれる
ようになっている。

【００２１】この結果、オリフィス３２を通過する前の
油圧通路２６内及び分岐通路３１内の油圧Ｐ₁は、オリ
フィス３２を通過した後の油圧通路４０内の油圧（ポン
プ吐出圧）Ｐ₂よりもオリフィス３２による圧力降下分
（ΔＰ＝Ｐ₁−Ｐ₂）だけ高くなっている。この油圧通路
２６のオリフィス３２の前後差圧（ΔＰ）は、ポンプ回
転数が増加し、スロット６の底部６ａからの吐出量が増
加するのに伴って増大する。

【００２２】一方、図１中左側のシリンダ１４には油圧
通路４０を介してオリフィス３２通過後の油圧（ポンプ
吐出圧）Ｐ₂が導入されるようになっているため、上記
したオリフィス３２の前後差圧（ΔＰ）の増大に伴っ
て、ピストン１６の両端に作用する圧力差も増大する。

【００２３】そして、ピストン１６に作用する圧力差
（ΔＰ）が所定値以上になると、ピストン１６を図１中
左方向へ押圧する力がピストン１６を図１中右方向へ押
圧する力よりも大きくなる。従って、カムリング８は、
図１及び図２に示す最大偏心位置から偏心量ｅを減ずる
方向（図中時計回り方向）へ制御機構１２により回動さ
せられる。そして、このカムリング８の回動量（θ）に
応じてポンプ吐出量が増減する。

【００２４】尚、ポンプ吐出量が所定値以下の場合に
は、カムリング８は制御機構１２により図１及び図２に
示す最大偏心位置に保持されている。

【００２５】このような可変容量型のベーンポンプを自
動車のパワーステアリング装置に施用すれば、車両の走
行状態、即ちエンジン回転数に応じてパワーステアリン
グ装置に供給する油量を調整することが可能となる。

【００２６】以上のように本実施例は、ポンプ吸入領域
に位置する凹溝２５及びスロット６の底部６ａには駆動
軸２とともに回転するインペラ３５により吸入圧よりも
僅かに高い圧力に加圧した作動油を供給するようになっ
ているため、ポンプ吸入領域に位置するベーン７が過大
な力でカムリング８の内周カム面１０に押し付けられる
ことがない。これにより、ベーン７とカムリング８の摺
動抵抗を低減し、ポンプの機械損失を減少させて、ポン
プ効率を向上することができる。又、ベーン７とカムリ
ング８の摺動抵抗が低減するため、ベーン先端部７ａの
摩耗が減少し、ベーン７の耐久性ひいてはベーンポンプ
の耐久性が向上する。

【００２７】尚、ポンプ吐出領域において、ベーン７に
は遠心力の他にスロット６の底部６ａの高圧の油圧力が
作用するが、ポンプ吐出領域に位置するポンプ室４１内
の圧力も高圧となっているため、ベーン７が過大な力で
内面カム面１０に押し付けられることはない。

【００２８】以上の実施例は可変容量型のベーンポンプ
について述べたが、本考案はこれに限ることなく、各種
ベーンポンプに適用できる。

【００２９】

【考案の効果】以上の説明から明らかなように本考案
は、ポンプ駆動軸に取り付けるロータに複数の放射状の
スロットを形成し、このスロット内にカムリングの内周
カム面に摺接するベーンをスライドできるように収容し
てなるベーンポンプであって、前記複数のスロットのう
ちでポンプ吸入領域に位置するスロットの底部に、前記
ポンプ駆動軸とともに回転するインペラによりポンプ吸
入流体の一部を吸入圧よりも僅かに高い圧力に加圧して
送り込むようにしてあるため、ポンプ吸入領域に位置す
るベーンが過大な力で内周カム面に押し付けられるのを
防止することができ、ベーンと内周カム面との摺動抵抗
を低減して、ポンプの機械損失を減少させることができ
ると共に、ベーン先端部の摩耗量を低減化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るベーンポンプの一実施例を示す概
略構成図。

【図２】同実施例を示す要部断面図（図３のＡ−Ａ線に
沿う断面図）。

【図３】同実施例を示す縦断面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図５】図３のＣ方向矢視図。

【図６】図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図。

【図７】インペラの縦断面図（図８のＥ−Ｅ線に沿う断
面図）。

【図８】インペラの側面図。

【図９】インペラの斜視図。

【図１０】従来のベーンポンプの要部断面図。

【符号の説明】

２…駆動軸、５…ロータ、６…スロット、６ａ…底部、
７…ベーン、８…カムリング、３５…インペラ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ駆動軸に取り付けるロータに複数
   の放射状のスロットを形成し、このスロット内にカムリ
   ングの内周カム面に摺接するベーンをスライドできるよ
   うに収容してなるベーンポンプにおいて、前記複数のス
   ロットのうちでポンプ吸入領域に位置するスロットの底
   部に、前記ポンプ駆動軸とともに回転するインペラによ
   りポンプ吸入流体の一部を吸入圧よりも僅かに高い圧力
   に加圧して送り込むことを特徴とするベーンポンプ。