JP2917543B2 - ベーンポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力舵取装置用のベー
ンポンプに関するものであり、特に、リザーバタンクか
らの作動油吸入部におけるスーパーチャージ効果の改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ベーンポンプにあっては、例え
ば図４に示す如く、作動油を、リザーバタンク４からリ
ザーバ通路４１、サクションポート２１等を経由しバイ
パスポート１１へと吸引して来る際、その吸引効率（吸
入効率）を高めるための一手段として、いわゆるスーパ
ーチャージ効果を利用する方法が採られている。この方
法は、例えば図４ないし図６に示すごとく、ロータ８、
ベーン７、カムリング６、サイドプレート５等によって
構成されるポンプ室にて形成され、吐出ポート２２より
吐出される高圧の吐出油の一部を、フローコントロール
バルブ１で分岐させ、上記分岐させられた作動油を、上
記フローコントロールバルブ１に設けられた絞り部１１
１で絞った後、当該絞り部１１１からバイパスポート１
１に噴射させることによって、当該噴射流Ｑの背面部
（イ）に生ずる負圧の作用により上記サクションポート
２１から作動油を効率良く吸引しようとするものであ
る。この負圧によるスーパーチャージ効果の作用によ
り、上記ベーンポンプの吸入ポート３２（図５）へは大
量の作動油が送り込まれて行くこととなる。

【０００３】ところで、上記従来のスーパーチャージ効
果を得るための手段においては、図５、図６に示す如
く、作動油の吸入口であるサクションポート２１と噴射
流Ｑの噴射口であるバイパスポート１１の絞り部１１１
とは、水平面方向においてｘのオフセットを有する構造
となっている。また、フローコントロールバルブ１内に
設けられているスプール１２及びバルブハウジング部１
５によって構成される第１弁室１４と上記絞り部１１１
との関係は、図６に示す如く流体の流れに関して平衡状
態になっていない。そのため高圧の吐出油が供給路２
３、第１弁室１４、絞り部１１１を経てバイパスポート
１１に噴射される場合、その方向が矢印Ｑの方向を向く
こととなる。その結果、上記噴射流Ｑの背面部に生ずる
負圧の作用により、サクションポート２１より吸引され
る作動油は、上記吸引された後、図６の矢印Ｐの方向に
流動して行くこととなる。従って、当該ベーンポンプに
おける吸入作動油の流れは図５に示す如くバイパスポー
ト１１を出た後、吸入作動油分配部３１で分かれるが、
その流量は左右で不均等な状態のＰ₁とＰ₂ とに分配さ
れることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、動力舵取装
置に利用されるベーンポンプは圧力平衡型のものが多
く、この場合、吸入ポート３２は図５に示す如く左右に
分かれて一個ずつ設けられている構成となっている。従
って、この場合、上記吸入作動油がその流量において左
右でＰ₁ 、Ｐ₂ の如く不均等となっていることは圧力の
平衡を保つことが難しくなり、好ましくない。そこで、
これら吸入ポート３２への吸入作動油の不均等な状態を
改善して、左右均等な状態の吸入作動油を得ることがで
きるようにしようとするのが本発明の目的である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明においては次のような構成を
採ることとした。すなわち、回転軸、ロータ、ベーン、
カムリング、サイドプレート、ハウジング、フローコン
トロールバルブ、リザーバ通路等からなるベーンポンプ
であって、上記ハウジングと上記フローコントロールバ
ルブとが一体的に構成されているものにおいて、上記フ
ローコントロールバルブ内に設けられたスプールの一部
を全周にわたって取り囲むように形成して成る全周ぬす
み部を設け、かつ当該全周ぬすみ部に連なり上記スプー
ルの中心線に対して直角方向に中心線を有するバイパス
ポートを設けるとともに、当該バイパスポートに上記リ
ザーバ通路に連なるサクションポートを開口させる構成
とした。 また、請求項２に記載の発明では、請求項１に
記載のものにおいて、上記全周ぬすみ部と上記バイパス
ポートとが絞り部を介して連なるように構成し、上記全
周ぬすみ部に連なる上記絞り部の中心線を、吐出圧を有
する高圧の噴射流Ｑが噴射してくる上記バイパスポート
の中心線よりも、作動油が吸引される上記サクションポ
ートの開口位置から遠ざかる側にｙだけオフセットさせ
て構成するとともに、上記サクションポートの中心線と
上記バイパスポート及び絞り部の中心線とが交わるよう
な構成とした。

【０００６】

【作用】上記構成を採ることにより、請求項１に記載の
発明においては、フローコントロールバルブに送られた
高圧の吐出油は、スプールが移動してバイパスポートが
開口すると、上記全周ぬすみ部（リセス）においてスプ
ールの周りを周回した後にバイパスポートへ、当該バイ
パスポートと平行な方向を保持した状態で噴射して行
く。これにより、上記吐出油は上記バイパスポート内を
当該バイパスポートと平行に流れるので、上記構成を圧
力平衡型のベーンポンプに用いた場合、上記吐出油は左
右の吸入ポートへ均等に分配されることとなる。 また、
請求項２に記載の発明では、図１ないし図３に示す如
く、ポンプ室で形成され、供給路２３よりフローコント
ロールバルブの第１弁室１４に送られた高圧の吐出油
は、スプール１２が移動してバイパスポート１１が開口
すると、上記全周ぬすみ部（リセス）２５においてスプ
ール１２の周りを周回した後、絞り部１１１よりバイパ
スポート１１へ、当該バイパスポート１１と平行な方向
を保持した状態で噴射して行く。このとき、上記構成に
より上記絞り部１１１の中心線と上記バイパスポート１
１の中心線とは図１の上下方向にｙだけオフセットして
いるため、上記噴射流Ｑの背面部にあたる（ロ）の部分
に負圧が生じる。その結果、上記リザーバタンク４から
リザーバ通路４１を経由してサクションポート２１に供
給される作動油は、サクションポート２１の出口の部分
で上記負圧の作用により吸引され、上記バイパスポート
１１へと吸い出されてＰの流れとなる。上記吸い出され
た後は上記噴射流Ｑと一体となってハウジングに設けら
れた吸入ポート３２（図２）へと流動して行く。

【０００７】その際、上記バイパスポート１１に吸い出
された作動油は、上記噴射流Ｑがバイパスポート１１の
中心線の方向であること、かつ、上記サクションポート
２１の中心線と上記バイパスポート１１及び絞り部１１
１の中心線とが図３の水平方向でオフセットを有してい
ないことにより、その流れの方向が図３に示す矢印Ｐの
如く、上記バイパスポート１１の中心線の方向となるた
め、図１に示すリヤハウジング３の吸入作動油分配部３
１にまっすぐ進む方向となる。従って、上記吸入作動油
分配部３１にて分配された作動油は、図２の矢印に示す
如く左右で均等な流量Ｐ₃ となってそれぞれの吸入ポー
ト３２へと流動して行く。すなわち、請求項２に記載の
発明によればスーパーチャージ効果により作動油の吸引
効率が高められるとともに、吸入された作動油は、左右
のそれぞれの吸入ポート３２へと均等量ずつ分配されて
供給されることとなる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例の構成について、図１、図
２、図３を基に説明する。すなわち、本実施例の構成
は、エンジンからの出力等によって駆動される回転軸
９、当該回転軸９とスプライン等によって結合されてい
るロータ８、当該ロータ８の半径方向に設けられた溝内
を摺動するベーン７、当該ベーン７の外側にあってポン
プ機能発揮に寄与するカムリング６、上記ロータ８、ベ
ーン７、カムリング６等の側面であってリヤハウジング
３側に位置して上記ロータ８、ベーン７、カムリング６
等と共同してポンプ室形成に寄与するサイドプレート
５、上記ロータ８、ベーン７、カムリング６等ポンプ機
能部品を収納するフロントハウジング２及びリヤハウジ
ング３等から成ることを基本とするものである。

【０００９】なお、上記構成において、上記フロントハ
ウジング２には当該フロントハウジングと一体となった
フローコントロールバルブ１が設けられている。またこ
の他に上記フロントハウジング２には吐出油を吐出させ
る吐出ポート２２が、上記カムリング６、ベーン７及び
ロータ８から成る上記ポンプ室の側面部に設けられてい
る。更に、上記吐出ポート２２の上記カムリング６、ベ
ーン７等ポンプ機能部品と面する側の反対側にはリング
状の圧力室２４が設けられており、また当該圧力室２４
の一部には供給路２３が連なるように設けられている。
なお、当該供給路２３の一部は、上記フローコントロー
ルバルブ１へとつながっている。また上記フローコント
ロールバルブ１からは上記吐出油の一部を噴射させるた
めの絞り部１１１、更にはバイパスポート１１が設けら
れており、当該バイパスポート１１の中心線に対して直
交する方向には、リザーバタンク４からの作動油を導入
するためのリザーバ通路４１が設けられており、当該リ
ザーバ通路４１の上記バイパスポート１１への開口部に
は、上記作動油を吸い出すためのサクションポート２１
が設けられいる。

【００１０】なお、更に上記構成において、上記リヤハ
ウジング３には上記吸入作動油を左右に分配するための
吸入作動油分配部３１が上記リヤハウジング３の内壁側
であって上記フロントハウジング２のバイパスポート１
１の延長線上に設けられており、上記吸入作動油分配部
３１からの作動油をポンプ室に導くための吸入ポート３
２が図２に示す如く左右に一個ずつ設けられている。

【００１１】上記基本的構成に加えて、本実施例におい
ては、更に、次のような構成を有することを特徴とす
る。すなわち、上記フローコントロールバルブ１のバル
ブハウジング部１５の一部であって上記絞り部１１１に
連なる部分に、上記フローコントロールバルブ１内のス
プール１２を全周取り囲むように全周ぬすみ部（リセ
ス）２５が設けられている。更に、当該全周ぬすみ部
（リセス）２５に連なり、かつ、上記バイパスポート１
１に連なるように絞り部１１１が設けられており、当該
絞り部１１１の先端部は上記バイパスポート１１につな
がっていることは既述のとおりである。本実施例におい
ては上記絞り部１１１の中心線と上記バイパスポート１
１の中心線とが上下方向にオフセットしており、特に本
実施例においては図１に示す如く上記絞り部１１１の中
心線が上記バイパスポート１１の中心線よりも下方にオ
フセットしている構成となっている。そのため、上記サ
クションポート２１と上記バイパスポート１１が直交す
る部分の背面部（ロ）には負圧が生ずる構成となってい
る。また、上記絞り部１１１の中心線と上記バイパスポ
ート１１の中心線とは、図２、図３に示す如く水平方向
では一致しており、更に上記両中心線と上記サクション
ポート２１の中心線とは直交しており、図２に示す如く
水平方向において両者の間にはオフセットが生じないよ
うな構成となっている。

【００１２】なお、上記フローコントロールバルブ１に
ついての、その他の構成については従来のフローコント
ロールバルブと同様であり、例えば図３に示す如く上記
圧力室２４からの吐出油を導入するための供給路２３が
設けられているとともに、当該フローコントロールバル
ブ１に供給された吐出油が流入するスプール１２及びバ
ルブハウジング部１５によって形成される第１弁室１
４、この第一弁室１４の流体圧によりスプリング１６の
押圧力に抗して移動し、その結果、上記バイパスポート
１１の開度調整をすることとなる上記スプール１２、そ
の他、上記吐出油の主流を油圧回路中（図示せず）に供
給するための供給ポート１３等が設けられている構成と
なっている。

【００１３】次に、上記構成を採る本実施例の作動につ
いて説明する。エンジンからの出力によって回転軸９が
回転運動を始めると、当該回転軸９につながるロータ
８、更にはベーン７が駆動されてポンプ作用を開始す
る。その結果、吐出ポート２２より吐出油が吐出され
る。当該吐出油は圧力室２４、供給路２３を経由して上
記フローコントロールバルブ１に送られる。上記フロー
コントロールバルブ１において、上記吐出油の主流は、
第１弁室１４、供給ポート１３を経て油圧回路中へと供
給されて行く。一方上記吐出油の一部は、上記第１弁室
１４と上記全周ぬすみ部（リセス）２５とが連通状態と
なることにより、上記第１弁室１４から上記全周ぬすみ
部（リセス）２５へと流入する。その結果、上記高圧の
吐出油は、上記全周ぬすみ部（リセス）２５内に充満し
た後、上記絞り部１１１を経由して上記バイパスポート
１１内へと噴射されて行く。このときの吐出油は高圧の
状態であり、しかも上記絞り部１１１で絞られるので、
上記バイパスポート１１内へは高速の噴射流Ｑとなって
噴射される。その結果、上記噴射流Ｑの背面部（図１の
（ロ）部）には負圧が生ずることとなる。

【００１４】一方、上記ポンプが作動を開始すると、上
記リヤハウジング３に設けられた吸入ポート３２のまわ
りは吸入負圧となり、その結果、リザーバタンク４内に
ある作動油はリザーバ通路４１、サクションポート２１
等を経由して上記吸入ポート３２に吸入される。ところ
で、上記サクションポート２１まで吸引されてきた上記
作動油は、そこで上記に説明した如く上記吐出油の一部
の作用による上記噴射流Ｑの影響により、また上記絞り
部１１１の中心線がｙのオフセット（図１）を有してい
ることにより、上記サクションポート２１の開口部まわ
りは負圧部（図１の（ロ）部）となっているので、その
負圧の影響により特別に吸引されることとなる。すなわ
ち、上記噴射流Ｑの作用による負圧の影響により、上記
作動油の吸入はスーパーチャージ効果を受けることとな
る。

【００１５】しかもこのときの吸入作動油は、上記噴射
流Ｑの噴射方向が左右に偏っておらず図３に示す如く上
記バイパスポート１１の中心線と平行な方向となってい
るので、図１に示す吸入作動油分配部３１の方向にまっ
すぐ流動して行くこととなる。その結果、上記吸入作動
油分配部３１にて左右の吸入ポート３２へ分配される吸
入作動油は、その流量が図２の矢印に示される如く左右
で均等な状態となる。

【００１６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、フロー
コントロールバルブのバルブハウジング部に上記フロー
コントロールバルブのスプールの一部を全周取り囲むよ
うに全周ぬすみ部を設けたので、当該全周ぬすみ部で周
回した後にバイパスポートへ噴射される作動油は、当該
バイパスポートと平行に流れるので、上記構成を圧力平
衡型のベーンポンプに用いた場合、上記吐出油は左右の
吸入ポートへ均等に分配されることとなった。また、請
求項２に記載の発明によれば、フローコントロールバル
ブのバルブハウジング部に上記フローコントロールバル
ブのスプールの一部を全周取り囲むように全周ぬすみ部
（リセス）を設け、かつ、当該全周ぬすみ部（リセス）
に連続させて吐出油の一部をバイパスポートに噴射させ
るための、絞り部を設け、当該絞り部の中心線を、上記
バイパスポートの中心線よりも下方にオフセットさせる
とともに、上記バイパスポートの上方に開口するように
設けられたサクションポートの中心線と交わるように設
定したことにより、上記サクションポートからの作動油
の吸引作用に、上記絞り部からの噴射流Ｑによるスーパ
ーチャージ効果を発揮させることが可能となった。また
当該スーパーチャージ効果により吸引された作動油は、
上記構成により水平方向のオフセットが無くなったの
で、ハウジングに設けられた吸入作動油分配部に向かっ
て左右に偏ることなくまっすぐ進み、その結果、左右の
吸入ポートには均等量の作動油が導入されることとなっ
た。従って、請求項１および２に記載の発明において
は、圧力平衡型のベーンポンプにおいて、左右で圧力の
不均衡等の生ずることがなくなり、ポンプ、更には油圧
回路中における振動・騒音の低減等に効果をあげること
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるベーンポンプの縦断面図であ
り、特にオフセットｙを示す図である。

【図２】本発明におけるベーンポンプの均等な左右分配
流量を示す図であり、図１のＡＡ断面図である。

【図３】フローコントロールバルブの内容をしめす図で
あり、図２のＢＢ断面図である。

【図４】従来のベーンポンプの縦断面図である。

【図５】図４のＡＡ断面図である。

【図６】従来のベーンポンプにおけるフローコントロー
ルバルブの内容を示す図であり、図５のＢＢ断面図であ
る。

【符号の説明】

１ フローコントロールバルブ １１ バイパスポート １１１ 絞り部 １２ スプール １３ 供給ポート １４ 第１弁室 １５ バルブハウジング部 １６ スプリング ２ フロントハウジング ２１ サクションポート ２２ 吐出ポート ２３ 供給路 ２４ 圧力室 ２５ 全周ぬすみ部（リセス） ３ リヤハウジング ３１ 吸入作動油分配部 ３２ 吸入ポート ４ リザーバタンク ４１ リザーバ通路 ５ サイドプレート ６ カムリング ７ ベーン ８ ロータ ９ 回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04C 2/30 - 2/352 F04C 15/04 B62D 5/07

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸、ロータ、ベーン、カムリング、
   サイドプレート、ハウジング、フローコントロールバル
   ブ、リザーバ通路等から成るベーンポンプにおいて、上
   記ハウジングと一体的に設けられたフローコントロール
   バルブのバルブハウジング部に、上記フローコントロー
   ルバルブ内に設けられたスプールの一部を全周にわたっ
   て取り囲むように形成して成る全周ぬすみ部を設け、か
   つ当該全周ぬすみ部に連なり上記スプールの中心線に対
   して直角方向に中心線を有するバイパスポートを設ける
   とともに、当該バイパスポートに上記リザーバ通路に連
   なるサクションポートを開口させたことを特徴とするベ
   ーンポンプ。
2. 【請求項２】 上記全周ぬすみ部と上記バイパスポート
   とが絞り部を介して連なるように構成し、上記絞り部の
   中心線を上記バイパスポートの中心線よりも上記サクシ
   ョンポートの開口位置から遠ざかる側にオフセットさせ
   て構成するとともに、上記サクションポートの中心線と
   上記絞り部の中心線とを交わるように形成して成ること
   を特徴とする、請求項１に記載のベーンポンプ。