JP3110523B2

JP3110523B2 - 可変容量型ベーンポンプ

Info

Publication number: JP3110523B2
Application number: JP03308531A
Authority: JP
Inventors: 晶治安倍; 郁夫奥田
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1991-10-28
Publication date: 2000-11-20
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JPH05126065A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ベーンを保持したロ
ータに対するカムリングの偏心量を変化させてポンプ容
量を変えることのできるベーンポンプに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のようにベーンポンプは、多数のベ
ーンをほぼ半径方向に向けて突出退入させるようロータ
に保持させるとともに、ロータに対して偏心させたカム
リングの内周面に各ベーンの先端部を摺接させ、各ベー
ンの間に区画して形成される油室の容積がロータの回転
に伴って増減することにより、オイルの吸入と吐出とを
行うよう構成されている。その油室の容積の変化率は、
ロータに対するカムリングの偏心量によって決まり、そ
こで従来では、例えば負荷に応じてカムリングの偏心量
を変化させることにより、ポンプの吐出容量を変化させ
て吐出油圧が必要以上に高くなることによる動力の損失
を防止している。

【０００３】カムリングは負荷に応じて揺動させるか
ら、負荷が僅かな範囲で頻繁に変化する場合には、カム
リングが微振動し、それに伴ってカムリングとポンプボ
デーとの摺動面に凝着摩耗が発生し、その結果、カムリ
ングの摺動抵抗が増大し、極端な場合には揺動不能にな
り、いずれにしてもポンプ容量の制御性が悪化してしま
う。

【０００４】このような不都合を解消するために、実公
昭６３−２９８９９号公報に記載されたベーンポンプで
は、カムリングとポンプボデーとの摺動面に油溝を形成
し、これを吐出ポートに連通させて吐出油圧の一部をこ
の油溝に導いて、カムリングとポンプボデーとの間の潤
滑を行うよう構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のベーン
ポンプにおけるようにカムリングとポンプボデーとの間
にオイルを積極的に供給すれば、カムリングの円滑な揺
動を確保し、負荷に応じた吐出容量の制御を適切に行う
ことができるが、カムリングとポンプボデーとの間に供
給したオイルは、そこから所定のドレン箇所に漏れ出て
しまうので、カムリングとポンプボデーとの間の潤滑の
ために吐出油圧を利用する従来のベーンポンプでは、吐
出油圧や吐出油量の減少を招来し、ポンプ全体としての
容積効率が悪化する問題を生じる。

【０００６】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、容積効率を悪化させることなくカムリングを円滑
に揺動させることのできる可変容量型ベーンポンプを提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、カムリングをその外周部の一部を中
心に揺動しかつ軸線方向の少なくとも一側面がポンプボ
デーの内面に摺接するようポンプボデー内に配置すると
ともに、ロータによって保持したベーンの先端部を前記
カムリングの内周面に摺接させ、かつカムリングの外周
面とポンプボデーの内周面との間にカムリングを揺動さ
せるよう油圧を供給する制御油室を設けた可変容量型ベ
ーンポンプにおいて、前記カムリングの側面と該側面が
摺接する前記ポンプボデーの内面とのいずれか一方に、
前記制御油室に連通した油溝が形成されていることを特
徴とするものである。

【０００８】

【作用】この発明のベーンポンプにおいても、ロータと
共にベーンが回転することにより、オイルの吸入と吐出
とを行い、その容量はカムリングのロータに対する偏心
量によって決まる。カムリングはその外周側に形成して
ある制御油室に供給する油圧に応じて外周部の一部を中
心にして揺動し、ロータに対する偏心量が変化する。こ
のカムリングとポンプボデーとの摺動面の一方には、制
御油室に連通した油溝が形成され、ここに制御油圧が供
給されているから、これらの摺動面の潤滑が充分に行わ
れ、カムリングは円滑に揺動する。また潤滑のためのオ
イルは制御油圧であって、吐出油圧の漏洩を助長するこ
とはないから、容積効率が悪化することもない。

【０００９】

【実施例】つぎにこの発明の実施例を説明すると、図１
はこの発明の一実施例を示す断面図であって、ポンプボ
デー１の内部に、ほぼ環状をなすカムリング２が収容さ
れており、このカムリング２は外周の一部分に介在させ
たピボットピン３を介してポンプボデー１に対して揺動
するよう保持されている。すなわちカムリング２の外周
面の一部とポンプボデー１の内周面の一部とに円弧状の
受け座が形成され、これらの受け座の間にピボットピン
３を挟み込むとともに、カムリング２の外周部のうち受
け座に対して円周方向に１／２回転ずれた位置（すなわ
ち中心を挟んだ反対側）に、ポンプボデー１の内面に摺
接するシール材４が設けられており、したがってカムリ
ング２はピボットピン３を中心に揺動するようになって
いる。そしてポンプボデー１の内面とカムリング２の外
面との間にピボットピン３とシール材４とによって区画
された制御油室５が形成され、ポンプボデー１にはこの
制御油室５に対して油圧を給排する制御油圧ポート６が
形成されている。

【００１０】上記のカムリング２について、更に詳細に
説明すると、図２はカムリング２を示す正面図であっ
て、ピボットピン３を嵌め込む受け座７とシール材４と
が中心部について対称となる位置にそれぞれ設けられ、
そのシール材４を設けた箇所の近辺に、制御油室５に供
給した油圧に対抗する方向に弾性力を与えるためのコイ
ルスプリング８を当接させるレバー部９が突設されてい
る。またカムリング２のポンプボデー１に接する側面
（軸線方向での側面）のうち、後述する吸入口１０や吐
出口１１を形成してあるポンプボデー内面とは反対側の
内面に摺接する側面には、図３および図４に示すよう
に、フリクションリング収容溝１２が全周に亘って形成
されており、ここにフリクションリング１３および弾性
リング１４が収容されている。すなわち弾性リング１４
の弾性力によってフリクションリング１３をポンプボデ
ー１の内面に向けて押圧してフリクションリング１３を
ポンプボデー１の内面に摺接させることによって、カム
リング２の側面とポンプボデー１の内面との間の液密性
を確保するようになっている。

【００１１】上記のフリクションリング収容溝１２を形
成したカムリングの側面でかつフリクションリング収容
溝１２より外周側の部分には、前記受け座７を中心とし
た両側に油溝１５，１６が形成されている。これらの油
溝１５，１６は、図３および図４に示すように、カムリ
ング２の前記側面と外周面とに開いた円弧状の切欠き部
であって、前記受け座７を一方の端部とした９０度より
狭い中心角の範囲に形成されている。したがって図１お
よび図２における上側の油溝１５は制御油室５に連通し
ている。また各油溝１５，１６とフリクションリング収
容溝１２とを隔てている幅の狭い部分１７とポンプボデ
ー１の内面との間には僅かなクリアランスがあるので、
各油溝１５，１６はそのクリアランスを介してフリクシ
ョンリング収容溝１２に連通しており、したがって図１
および図２の下側の油溝１６も、フリクションリング収
容溝１２および油溝１５を介して制御油室５に連通して
いる。

【００１２】なお、制御油室５とは反対側にある油溝１
６、すなわち図１および図２で下側の油溝１６は、図４
に示すように軸線方向での幅ｔが、他方の油溝１５より
狭く設定されており、したがってここに供給されたオイ
ルが、油溝１６の端部にまで充分送られるようになって
いる。

【００１３】前記カムリング２の内周側には、ポンプ駆
動軸１８に取付けたほぼＴ字形断面で環状をなすロータ
１９が設けられており、このロータ１９の円周を９等分
する位置には、９つのスリット溝が放射状に形成され、
それぞれのスリット溝にベーン２０が放射方向へ移動自
在に収容されており、各ベーン２０の先端部（外周側の
端部）は、カムリング２の内周面に摺接し、また基端部
（内周側の端部）はロータ１９の両側面にそれぞれ設け
たベーンリング２１に接触している。

【００１４】そしてカムリング２は、このロータ１９に
対して偏心しており、したがって、互いに隣接する一対
のベーン２０の間に、これらのベーン２０とカムリング
２の内周面、ロータ１９の外周面およびポンプボデー１
の内周面によって油室２２が液密に区画形成され、かつ
その油室２２の容積が、ロータ１９およびベーン２０の
回転に伴って増減するようになっている。

【００１５】この実施例ではロータ１９が図１において
反時計方向に回転し、したがって、ベーン２０の回転領
域のうち図１の右側の半分の領域が前記油室２２の容積
が次第に増大する吸入領域であり、吸入口１０はその吸
入領域に開口するようにポンプボデー１に形成されてい
る。また、左側の半分は油室２２の容積が次第に減少す
る吐出領域で、吐出口１１がその吐出領域に開口するよ
うポンプボデー１に形成されている。

【００１６】また、ベーン２０を収容した各スリット溝
の中心側端には、このスリット溝の溝幅を円形に拡大し
た油路穴２３が形成され、ベーンリング２１の中心側に
供給されて、ベーンリング２１を介して各ベーン２０を
放射方向外側へ押し出すように作用する圧油（以下、ベ
ーン下端圧という。）が、ベーン２０がスリット溝に最
も退入した状態においてもロータ１９の両側へ流通でき
るようになっている。

【００１７】上述したベーンポンプでは、ロータ１９を
ポンプ駆動軸１８と共に図１の反時計方向に回転させる
と、各ベーン２０が遠心力およびベーン下端圧によって
外側に押され、その先端部をカムリング２の内周面に接
触させた状態で回転するため、各ベーン２０の間に油室
２２が区画・形成される。この油室２２は、図１の右半
分の領域で次第に容積を増大し、また図１の左半分の領
域で容積を次第に減少させるから、吸入口１０からオイ
ルを吸い込み、かつこれを加圧して吐出口１１から送り
出す。

【００１８】負荷が小さい状態では、制御油室５に供給
される制御油圧が低いため、カムリング２はそのレバー
部９をコイルスプリング８によって図１の上方向に押圧
されることにより、偏心量が大きくなっており、それに
伴ってポンプ容量も大きくなっている。負荷に基づいて
制御油圧が増大すると、カムリング２はコイルスプリン
グ８の弾性力に抗してピボットピン３を中心に図１の時
計方向に揺動させられ、その結果、偏心量が小さくな
る。すなわち油室２２の容積の変化率が減少するので、
オイルの吐出量が少なくなり、またその圧力は負荷に応
じて高くなる。またこの状態から制御油圧が低下する
と、カムリング２はコイルスプリング９によって押され
てピボットピン３を中心に図１の反時計方向に揺動し、
その偏心量が増大することによって吐出量が増える。

【００１９】このようにカムリング２は制御油圧の上昇
・下降に伴ってピボットピン３を中心に揺動する。その
場合、制御油圧の一部が、前記油溝１５，１６に供給さ
れてカムリング２とポンプボデー１との間、特に吐出圧
によって押し付けられる部分の潤滑を行うので、カムリ
ング２は円滑に揺動する。また制御油圧の頻繁な変化に
よってカムリング２が微震動してもカムリング２とポン
プボデー１の間で凝着摩耗が生じるおそれはない。すな
わち上記のベーンポンプでは、制御油圧に対する応答性
を良好な状態に維持できる。

【００２０】なお、車両用の油圧制御系統ではオイルポ
ンプ制御油圧油路を、ブリードオリフィスに連通させ
て、必要に応じて圧力を逃すことが行われる場合がある
が、上記の油溝１５，１６は制御油圧の一部をドレンさ
せるようにも作用するので、ブリードオリフィスと同様
に機能し、したがって上述した油溝１５，１６を設けれ
ば、従来必要としたブリードオリフィスを廃止すること
もできる。

【００２１】図５はこの発明の他の実施例におけるカム
リング２を示すものであって、ここに示す例は、制御油
室５とは反対側に位置する油溝１６の形状を変えたもの
である。すなわち前述した例では、制御油室５とは反対
側に位置する油溝１６を軸線方向での幅ｔの狭いものと
したが、図５に示す例では、その油溝１６を、半径方向
での幅が、受け座７から遠くなるに従って広くなる形状
の溝としてある。このような構造であれば油溝１６の端
部へオイルを充分供給できるので、潤滑性が優れる。

【００２２】図６および図７は更に他の実施例における
カムリング２を示すものであって、ここに示す例は、制
御油室５とは反対側の油溝１６の形状を更に変えたもの
である。すなわちこれらの図に示す油溝１６は、フリク
ションリング収容溝１２と同様に、カムリング２の一側
面のみに開口する凹溝として形成され、受け座７側の端
部は、制御油室５側の油溝１６に連通しており、これと
は反対側の端部は、半径方向に沿うドレン溝１６ａによ
りカムリング２の外周側に連通している。これら図６お
よび図７に示す構成であっても、油溝１６およびドレン
溝１６ａの内部を流れるオイルによって、カムリング２
とポンプボデー１との間の潤滑が積極的に行われ、カム
リング２の円滑な揺動が確保される。

【００２３】なお、上記の実施例では、油溝をカムリン
グの側面に形成したがこの発明は上記の実施例に限定さ
れないのであって、油溝はポンプボデーの内面に形成し
てもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の可変容量
型ベーンポンプによれば、カムリングの偏心量を制御す
る制御油圧をカムリングとポンプボデーとの摺動部に形
成した油溝に導いて、この部分の潤滑を行うよう構成し
たから、カムリングの揺動を円滑にして制御性を良好な
状態に維持でき、また吐出油圧の漏洩はないから容積効
率を向上させることができる。またこの発明の構成は特
に新たな部品を付加するものではなく、カムリングもし
くはポンプボデーの一部を加工するだけでよいから、構
造が簡単で、容易に実施することができる。さらに車両
用の油圧系統における油圧源としてこの発明のベーンポ
ンプを用いた場合には、潤滑油溝がブリードオリフィス
として機能するため、従来必要としていたブリードオリ
フィスを廃止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面正面図である。

【図２】そのカムリングの正面図である。

【図３】図２のＩＩＩーＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図４】図１のＩＶーＩＶ線に沿う断面図である。

【図５】他の実施例におけるカムリングの正面図であ
る。

【図６】更に他の実施例におけるカムリングの正面図で
ある。

【図７】図６のＶＩＩーＶＩＩ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ポンプボデー２カムリング５制御油室１５，１６油溝１９ロータ２０ベーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−17696（ＪＰ，Ａ) 特開平３−210084（ＪＰ，Ａ) 特開平３−181673（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 11/00 - 15/04 321 F04C 2/30 - 2/352

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カムリングをその外周部の一部を中心に
揺動しかつ軸線方向の少なくとも一側面がポンプボデー
の内面に摺接するようポンプボデー内に配置するととも
に、ロータによって保持したベーンの先端部を前記カム
リングの内周面に摺接させ、かつカムリングの外周面と
ポンプボデーの内周面との間にカムリングを揺動させる
よう油圧を供給する制御油室を設けた可変容量型ベーン
ポンプにおいて、前記カムリングの側面と該側面が摺接する前記ポンプボ
デーの内面とのいずれか一方に、前記制御油室に連通し
た油溝が形成されていることを特徴とする可変容量型ベ
ーンポンプ。