JP5261235B2

JP5261235B2 - 可変容量ベーンポンプ

Info

Publication number: JP5261235B2
Application number: JP2009061669A
Authority: JP
Inventors: 英男小西; 正昭飯島
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2029-03-13
Also published as: JP2010216295A

Description

本発明は、可変容量ベーンポンプに関する。

従来の可変容量ベーンポンプとして、特許文献１に開示されるものが知られている。この特許文献１に開示される可変容量ベーンポンプは、回転軸回りに回転する略円柱状の外周面を有する回転部と、外周面に形成された複数のスリットのそれぞれに突没可能に収容された複数のベーンと、回転部を取り囲むように配置されるリングと、当該リングを取り囲むように配置されてポンプボディに形成された収容凹部に嵌挿されるアダプタリングと、を備えている。

そして、回転部の外周面とリングの内周面との間に形成される環状室を、その先端を内周面に接触させた複数のベーンによって複数の容積室に区画するとともに、リングを回転軸に対して偏心して配置した状態で回転部を回転させることにより、容積室を回転軸回りに回転させつつ周期的に拡縮して、各容積室に吸入した流体を吐出するようになっている。

さらに、ポンプボディに形成された流体通路とアダプタリングを貫通して当該流体通路に連通する連通路とを経由してアダプタリングとリングとの間に形成された加圧室内に流体を導入し、その導入した流体の圧力によって回転軸に対するリングの偏心量を変化させ、これにより流体の吐出容量（一回転あたりの吐出量）を変化させるようになっている。

このとき、加圧室内の圧力は、スプール弁として構成される制御弁によって生成される。特許文献１では、吐出側の流路に設けた差圧発生部の上流側の圧力と下流側の圧力を、スプール弁の両端部に導入して、その差圧に応じてスプール弁の位置を変化させ、これにより調圧部における流路抵抗を変化させて、加圧室の圧力を変化させるようになっている。

差圧発生部の差圧は流量が多いほど大きくなる。このため、特許文献１の可変容量ベーンポンプは、スプール弁によって、差圧が大きいほど加圧室の圧力を高くしてポンプ部の吐出容量を小さくするように制御することで、吐出流量を略一定に制御する。

特開２００１−３０４１３９号公報

ところで、上記従来の可変容量ベーンポンプは、流体の圧力が高まるとともにより多くの流量を必要とする負荷（アクチュエータ）を含むシステムにおいて、流体の供給源として用いられることがある。

この場合、スプール弁によって略一定に制御される通常の吐出流量を、上記負荷で多くの流量が必要となる状況での流量に合わせて設定すれば、流量の不足が生じることは無いが、当該負荷でそれほど多くの流量が必要でない状況では、吐出流量を略一定に制御する上記従来の可変容量ベーンポンプでは、無駄な吐出流量が増えて、システムとしてのエネルギロスが増大することになる。

そこで、本発明は、流体の圧力が高まるとともにより多くの流量を必要とする負荷を含むシステムに用いられる場合に、流体の無駄な吐出を抑制することが可能な可変容量ベーンポンプを得ることを目的とする。

本発明にあっては、吐出容量を変化可能なベーンポンプとして構成されるポンプ部と、差圧発生部の上流側および下流側の圧力を相反する方向に作用させてスプールの位置を変化させるスプール弁としての制御弁部と、を備えた可変容量ベーンポンプにおいて、スプールに対して差圧発生部の下流側の圧力が作用する受圧面積を、上流側の圧力が作用する受圧面積より大きく、前記スプール又は当該スプールを収容するボディのいずれか一方にピンを、他方に前記ピンが挿入可能な穴を設け、前記ピンを前記穴に挿入することで、前記スプールに対して前記上流側の圧力が作用する方向にのみ前記下流側の圧力より低い圧力を作用させる低圧作用室を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、スプールに対して差圧発生部の下流側の圧力が作用する受圧面積を上流側の圧力が作用する受圧面積より大きくしているため、負荷での流体の圧力が高くなると、その流体の圧力によってスプールをポンプ部の吐出容量を増やす側に移動させ、これにより流量を増大させることができる。したがって、負荷で流体の圧力が高まったときに、その圧力の上昇に応じて、可変容量ベーンポンプからより多くの流量を吐出することができるようになるため、高負荷時に必要とされる流量に対応できる。したがって、従来の可変容量ベーンポンプに比べて吐出容量を小さく設定できるようになって、その分、流体の無駄な吐出を抑制することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態にかかる可変容量ベーンポンプが用いられるシステムの一例を示すブロック図である。図２は、本発明の第１実施形態にかかる可変容量ベーンポンプの内部構成を回転軸方向から見た側面図（一部断面図）である。図３は、本発明の第１実施形態にかかる可変容量ベーンポンプの制御弁部の内部構成を回転軸方向から見た側面図（一部断面図）である。図４は、図３の一部を拡大して示す図である。図５は、本発明の第２実施形態にかかる可変容量ベーンポンプの制御弁部の内部構成を回転軸方向から見た側面図（一部断面図）である。図６は、本発明の第３実施形態にかかる可変容量ベーンポンプの制御弁部の内部構成を回転軸方向から見た側面図（一部断面図）である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）図１〜図４は、本発明の第１実施形態を示している。なお、図２において、一部の流体通路等は模式化して示してある。

図１に示すように、本実施形態にかかる可変容量ベーンポンプ１は、ベルト駆動の連続可変トランスミッションシステム（ベルトＣＶＴシステム１００）の油圧供給源として使用することができる。可変容量ベーンポンプ１から吐出された作動油は、コントロールバルブ２００を介して、ベルトＣＶＴシステム１００の各部（プライマリープーリー１０１や、セカンダリープーリー１０２、フォワードクラッチ１０３、リバースブレーキ１０４、トルクコンバーター１０５、潤滑・冷却系１０６等）に供給される。

コントロールバルブ２００内には、電動式、手動式、油圧式の各種バルブ（シフトコントロールバルブ２０１や、セカンダリーバルブ２０２、セカンダリー圧ソレノイドバルブ２０３、ライン圧ソレノイドバルブ２０４、プレッシャーレギュレーターバルブ２０５、マニュアルバルブ２０６、ロックアップ／セレクト切替ソレノイドバルブ２０７、クラッチレギュレーターバルブ２０８、セレクトコントロールバルブ２０９、ロックアップソレノイドバルブ２１０、トルクコンバーターレギュレーターバルブ２１１、ロックアップコントロールバルブ２１２、セレクトＳＷバルブ２１３等）が設けられている。

なお、コントロールバルブ２００に含まれる電動式のバルブは、ベルトＣＶＴシステム１００用のコントロールユニット３００によって制御される。

図２に示すように、本実施形態にかかる可変容量ベーンポンプ１は、ポンプ部２と制御弁部３とを備えており、これらポンプ部２および制御弁部３は、いずれもポンプボディ４内に形成されている。ポンプ部２は、可変容量型のベーンポンプとして構成され、制御弁部３はスプール弁として構成されている。

ポンプ部２は、ポンプボディ４に形成された略円筒状の収容凹部４ａ内に収容されており、回転軸Ａｘ回りに回転する略円柱状の外周面５ａを有する回転部５と、外周面５ａに形成された複数のスリット５ｂのそれぞれに突没可能に収容された複数のベーン６と、回転部５を取り囲むように配置されるリング７と、当該リング７を取り囲むように配置されて収容凹部４ａに嵌挿されるアダプタリング８と、を備えている。なお、アダプタリング８は図示しない係止手段によって、収容凹部４ａ内で回転しないようにしてある。

そして、回転部５の外周面５ａとリング７の内周面７ａとの間に形成される環状室Ｒを、その先端をリング７の内周面７ａに摺接させた複数のベーン６によって複数の容積室Ｖに区画してある。

さらに、本実施形態では、リング７を回転軸Ａｘに対して図２の左側に偏心して配置した状態で回転部５を回転させることで、容積室Ｖを回転軸Ａｘ回りに回転させつつ周期的に拡縮して、各容積室Ｖに吸入した流体を吐出するように構成されている。

回転部５は、シャフト９と例えばスプライン結合されており、シャフト９とともに回転する。回転軸Ａｘはシャフト９の回転軸でもある。本実施形態では、回転部５およびシャフト９の回転方向は、図２の反時計回り方向となっている。

スリット５ｂは、本実施形態では、回転軸Ａｘの径方向に沿って放射状に形成されており、回転部５を周方向に１１箇所等分割する位置に形成されている。スリット５ｂの奥側（回転軸Ａｘ側）には、略筒状の与圧室５ｃが形成されており、ここに導入した流体の圧力によって、ベーン６が径方向外側に向けて押されるようにしてある。なお、ベーン６には回転による遠心力が作用するため、与圧は必須では無い。また、スプリング等の付勢機構によってベーン６を径方向外側に付勢してもよい。

ベーン６は、略矩形板状の部材として構成されており、本実施形態では、その先端部は、リング７の内周面７ａに対応して曲面状に形成されている。

リング７は、半径一定の円環状に形成されており、その内周面７ａに回転するベーン６の先端部が摺接することになる。

アダプタリング８の外周面８ａはほぼ円柱面状に形成される一方、内周面８ｂは図２の左右方向に長いやや扁平な略円筒面状に形成されている。内周面８ｂは、より詳しくは、図２の下方、左方、および上方に三つの平面状の対向面８ｃ，８ｄ，８ｅを有し、対向面間に凹曲面８ｆ，８ｇ，８ｈを有して形成されている。そして、図２に示すように、内周面８ｂ内でリング７が最も左側に位置する状態では、凹曲面８ｆ，８ｇとリング７の外周面７ｂとの間に隙間が形成されるようになっており、これらの隙間が加圧室１０となる。

図２で下側に位置する対向面８ｃには半円筒状の凹溝８ｉが形成されるとともに、この凹溝８ｉに対向するリング７の外周面７ｂにはやや浅い凹溝７ｃが形成され、これら凹溝８ｉ，７ｃで挟み込むように、ピン１１がそれら凹溝８ｉ，７ｃ内に収容されている。リング７は、アダプタリング８の内周面８ｂの内側で、このピン１１を支点として図２の左右方向に揺動するようになっている。

回転軸Ａｘに対して加圧室１０の反対側（図２では右側）には、リング７を図２の左方向に付勢する付勢機構としてのコイルスプリング１２が介装されており、加圧室１０からの加圧に対向する圧縮反力をリング７に与えるようになっている。なお、本実施形態では、アダプタリング８には、コイルスプリング１２を貫通させる貫通孔８ｊが形成されており、コイルスプリング１２の一端部（図２では左側の端部）はリング７の外周面７ｂに当接される一方、他端部（図２では右側の端部）は、ポンプボディ４に形成された収容凹部４ａと外部とを連通する貫通孔４ｂを塞ぐプラグ１３に支持されている。

さらに、回転軸Ａｘに対してピン１１の反対側（図２では上側）に位置する対向面８ｅには、略矩形断面の凹溝８ｋが形成されており、この凹溝８ｋ内に、略棒状のシール部材１４が挿入されている。シール部材１４の突出側（図２では下側）の端面は、リング７の外周面７ｂに当接されており、リング７が揺動する際には、リング７の外周面７ｂにシール部材１４が摺接するようになっている。本実施形態では、このシール部材１４とピン１１とによって、加圧室１０とコイルスプリング１２が配置される側の側面視で三日月状の対向室１５とがシールされるようになっている。

そして、本実施形態では、図３に示すように、加圧室１０および対向室１５には、ポンプボディ４に形成された流体通路４ｃおよびアダプタリング８に形成された連通路８ｍを介して、制御弁部３から流体が導入されるようになっている。

以上の構成を備えるポンプ部２では、回転部５が回転するのに伴って容積室Ｖも回転する。このとき、環状室Ｒは、リング７が回転軸Ａｘに対して図２の左方に偏心しているため、図２の左側では広く、右側では狭くなっている。したがって、容積室Ｖは、回転部５およびベーン６とともに、図２の反時計回り方向に回転するのに伴って、図２の右端では最も狭く、図２の上側を経て左端に移動するにつれて広くなる。さらに、図２の左端では最も広く、図２の下側を経て右端に移動するにつれて狭くなる。したがって、本実施形態にかかるポンプ部２では、図２において、回転軸Ａｘを含む左右線Ｌ（回転軸Ａｘと垂直で、回転軸Ａｘとリング７の中心Ｃとを含む直線）より上側では容積室Ｖの容積が拡大し、下側では容積室Ｖの容積が縮小することになる。そして、ポンプボディ４の収容凹部４ａの側面４ｅ（ベーン６の移動方向に対して側方となる面）には、容積室Ｖが拡大する区間に対応して当該容積室Ｖに臨む吸入開口４ｇが形成され、容積室Ｖが縮小する区間に対応して当該容積室Ｖに臨む吐出開口４ｆが形成されている。したがって、容積室Ｖは回転するのに伴って周期的に容積が拡縮して、回転軸Ａｘを含む図２の左右線Ｌより上側を右から左へ移動する吸入ストローク区間Ｉで吸入開口４ｇを介して流体を吸入し、当該左右線Ｌより下側を左から右へ移動する吐出ストローク区間Ｏで吐出開口４ｆを介して流体を吐出することになる。

そして、上記構成では、加圧室１０の流体の圧力が高くなると、当該流体の圧力によって押されたリング７は図２の右側へ移動する。すると、リング７の中心Ｃと回転軸Ａｘとの偏心量δが小さくなって、容積室Ｖの縮小時と拡大時の容積の差が小さくなるから、ポンプ部２からの吐出容量（一回転あたりの吐出量）が減ることになる。逆に、加圧室１０の流体の圧力が低くなると、流体の圧力によってリング７が図２の右側へ押圧される力が小さくなって、リング７はコイルスプリング１２によって左側に押し戻されて左側へ移動する。すると、リングの中心Ｃと回転軸Ａｘとの偏心量δが大きくなって、容積室Ｖの縮小時と拡大時の容積の差が大きくなるから、ポンプ部２からの吐出容量が増えることになる。したがって、本実施形態では、加圧室１０に導入される流体の圧力を適宜に変化させることで、ポンプ部２の吐出容量を変化させることができる。なお、本実施形態では、対向室１５にも流体を導入し、加圧室１０および対向室１５の流体の圧力と、付勢手段としてのコイルスプリング１２の付勢力（圧縮反力）によって、ポンプ部２の吐出容量が変化することになる。

ここで、本実施形態では、加圧室１０および対向室１５の流体の圧力を制御弁部３を用いて調整している。制御弁部３は、スプール弁として構成されており、本実施形態では、図３に示すように、ポンプボディ４に形成された有底円筒状の収容孔１６内に収容された断面略円形の棒状のスプール１７を備えている。スプール１７には、二箇所の膨出部１７ａとその間の狭窄部１７ｂとが形成されており、収容孔１６の内周面１６ａには、各膨出部１７ａに対応して、流体通路４ｃに連通する開口１６ｂが形成されている。

本実施形態では、図２に示すように、吐出ライン１８には、流量に応じて差圧を生じさせる差圧発生部（例えばオリフィスやチョーク絞り等）１９を設けてあり、差圧発生部１９の上流側と制御弁部３の図３の左側の内室３ａとを通路２０ａを介して連通し、差圧発生部１９の下流側と制御弁部３の図３の右側の内室３ｂとを通路２０ｂを介して連通してある。差圧発生部１９の上流側は下流側より圧力が高く、しかも流量が多くなるほど差圧が大きくなるから、吐出ライン１８の流量が多くなるほど、左側の内室３ａの圧力が右側の内室３ｂの圧力よりも高くなり、スプール１７は、図３の右側に向かう力を受けることになる。このとき、スプール１７の図３の右側の端部１７ｄは、付勢手段としてのコイルスプリング２１によって図３の左側に向けて押されている。よって、スプール１７は、収容孔１６内で、内室３ａ，３ｂの差圧（すなわち差圧発生部１９の差圧）と、コイルスプリング２１による圧縮反力とがバランスするところに位置することになる。

そして、スプール１７の膨出部１７ａと、収容孔１６の内周面１６ａに形成された開口１６ｂとによって、調圧部２２が構成されている。具体的には、各開口１６ｂを、対応する膨出部１７ａの外周面１７ｃによって少なくとも一部が塞がれるように構成し、各調圧部２２において、開口１６ｂの開口面積、あるいは開口１６ｂより高圧側で外周面１７ｃと内周面１６ａとが重なり合う長さ（オーバラップ長）に応じて、流体通路４ｃ側の圧力が変化するようにしてある。なお、二つの膨出部１７ａ，１７ａ間の狭窄部１７ｂによって収容孔１６内に形成される内室３ｃは通路２０ｃを介してリザーバタンク２３に連通してある。

図３の左側の調圧部２２は、加圧室１０内の圧力を調整するものであり、この調圧部２２では、スプール１７が図３の左側に位置するほど、開口１６ｂの開口面積が小さくなるか、あるいは開口１６ｂとその左側の内室３ａとの間で外周面１７ｃと内周面１６ａとが対向する（重なり合う）長さ（オーバラップ長）が長くなって、内室３ａ内の圧力（≒差圧発生部１９の上流側の圧力）に対する減圧代が大きくなり、加圧室１０の圧力が低くなる。逆に、スプール１７が図３の右側に位置するほど、開口１６ｂの開口面積が大きくなるか、あるいはオーバラップ長が短くなって、減圧代が小さくなり、加圧室１０の圧力が高くなる。

図３の右側の調圧部２２は、対向室１５内の圧力を調整するものであり、この調圧部２２では、スプール１７が図３の左側に位置するほど、開口１６ｂの開口面積が大きくなるか、あるいは開口１６ｂとその右側の内室３ｂとの間で外周面１７ｃと内周面１６ａとが対向する（重なり合う）長さ（オーバラップ長）が短くなって、内室２４ａ内の圧力（≒差圧発生部１９の下流側の圧力）に対する減圧代が小さくなり、対向室１５の圧力が高くなる。逆に、スプール１７が図３の右側に位置するほど、開口１６ｂの開口面積が小さくなるか、あるいはオーバラップ長が長くなって、減圧代が大きくなり、対向室１５の圧力が低くなる。なお、本実施形態では、二つの膨出部１７ａの位置関係等を適宜に調整することで、加圧室１０の圧力が対向室１５の圧力より高くなるようにしてある。

したがって、本実施形態では、図２の吐出ライン１８における流量（＝ポンプ部２の吐出流量）が増えて、差圧発生部１９での差圧が大きくなると、スプール１７が図２および図３の右側に移動し、二箇所の調圧部２２での減圧代が変化して、加圧室１０の圧力が高くなるとともに、対向室１５の圧力が低くなる。よって、リング７が図２の右側に押圧されて、ポンプ部２の一回転あたりの吐出量（吐出容量）が減るように調整される。逆に、吐出ライン１８における吐出流量が減ると、制御弁部３によりポンプ部２の一回転あたりの吐出量（吐出容量）が増えるように調整される。

すなわち、上記構成の制御弁部３は、吐出ライン１８の流量（＝ポンプ部２からの単位時間あたりの吐出流量）に応じて制御圧力を調整することにより当該ポンプ部２の吐出容量を変化させて当該吐出ライン１８の流量（＝ポンプ部２からの単位時間あたりの吐出流量）を制御する流量感応型フィードバック制御弁（定流量制御弁）として構成される。

したがって、本実施形態にかかる可変容量ベーンポンプ１は、吐出流量が略一定（あるいは一定幅）となるように、回転数に応じて一回転あたりの吐出量（吐出容量）を変化させることができる。このため、可変容量ベーンポンプ１は、シャフト９がエンジン等の回転数が変化する駆動源で回転駆動される場合において、当該回転数の変化に拘わらず一定範囲内の流量を得ることで、ポンプの仕事の無駄を少なくしたい場合に有用となる。具体的には、ベルトＣＶＴシステムやパワーステアリングシステムに用いられるオイルポンプに適用することができる。

さらに、本実施形態では、スプール１７とポンプボディ４との間に、スプール１７に対して上流側の圧力が作用する方向（すなわち、本実施形態では図３の右方向）にのみ下流側の圧力より低い圧力を作用させる低圧作用室２４が形成されている。

具体的には、スプール１７の収容孔１６を塞ぐポンプボディ４の一部となるプラグ２５からスプール１７に向けてその軸方向に沿って突出するピン２６を取り付け、このピン２６をスプール１７の中心軸に沿って形成した孔１７ｅに挿入してある。そして、この孔１７ｅを、スプール１７内に形成した通路１７ｆを介して内室３ｃに連通してある。内室３ｃは、図示省略した開口部および通路２０ｂを介してリザーバタンク２３に連通してある。低圧作用室２４は、リザーバタンク２３に連通しているため、下流側の圧力より低い圧力（≒大気圧に近い圧力）となる。このとき、低圧作用室２４の圧力は、スプール１７に対しては、図３の右方向に向けてのみ作用することになる。なお、ピン２６とプラグ２５のピン収容孔２５ａとの間にはリング２７を介在させ、ピン２６に対して図３の左側で圧力が高くなるのを抑制するとともに、ピン２６の孔１７ｅに対する芯ずれを吸収できるようにしてある。

以上の構成では、低圧作用室２４を形成した分、図３の左側の内室３ａからスプール１７に作用する上流側の圧力の受圧面積が小さくなっている。すなわち、本実施形態では、かかる構成により、スプール１７に対して下流側の圧力が作用する受圧面積（すなわち、図３の右側の膨出部の断面積）が、上流側の圧力が作用する受圧面積（すなわち、図３の左側の膨出部の断面積からピン２６の断面積を引いた値）より大きくなっている。

したがって、本実施形態では、負荷の圧力が高まると、上記受圧面積の差分に応じて、スプール１７を、図３の左側、すなわち、ポンプ部２の吐出容量を増やす側に移動し、これにより、吐出流量を増大させることができる。よって、負荷で流体の圧力が高まったときに、その圧力上昇に応じて、可変容量ベーンポンプ１からより多くの流量を吐出できるようになるから、負荷で流体の圧力が高くなっていない状態での通常流量をより少なく設定できるようになって、その分、可変容量ベーンポンプ１からの流体の無駄な吐出を抑制することが可能となり、ポンプの駆動力が小さくてすみ、エンジンの負荷を低減でき、ひいては燃費を向上させることができる。

そして、高負荷時にも流量を増やすことができ、スプール１７とこれを収容する収容孔１６の内周面１６ａとの間のコンタミｃ（図４参照）を流しやすくなるため、スプール１７が固着するのを抑制することができる。

また、かかる構成では、低圧作用室２４を設けることによって、差圧発生部１９の上流側と下流側とで受圧面積を異ならせるためにスプール１７自体に径差を設ける必要が無くなって、スプール１７の外周面を一定径として、比較的簡単に形成することができる。

なお、上記実施形態では、ポンプボディ４側から突出させたピン２６と、スプール１７に形成した孔１７ｅとの間に低圧作用室２４を形成したが、これに替えて、ボディに設けた孔にスプールから突出させた突起部を挿入してこれら孔と突起部とによって低圧作用室を形成した場合にも同様の効果を得ることができる。この場合、低圧作用室はボディ内に形成されることになる。

（第２実施形態）図５は、本実施形態にかかる可変容量ベーンポンプの制御弁部を示す側面図である。なお、本実施形態にかかる可変容量ベーンポンプ１Ａのポンプ部は、上記第１実施形態と全く同じとすることができる。したがって、以下ではその説明を省略する。

本実施形態でも、制御弁部３Ａについて、スプール１７Ａに対して差圧発生部１９の下流側の圧力が作用する受圧面積を、上流側の圧力が作用する受圧面積より大きくした点では、上記第１実施形態と同じである。

しかし、本実施形態では、低圧作用室２４を形成するのではなく、スプール１７Ａの上流側の圧力が作用する部分（左側の膨出部１７ａならびにそれより左側に吐出する部分）の直径Ｄ１と下流側の圧力が作用する部分（右側の膨出部１７ａ）の直径Ｄ２とを異ならせることで受圧面積を異ならせた点が、上記第１実施形態と相違している。また、ポンプボディ４Ａに形成される収容孔１６Ａについても、これら左右の膨出部１７ａの径差に対応させて、内径を変化させてある。そして、本実施形態でも、内室３ａは、通路２０ａ（図２）を介して差圧発生部１９の上流側に連通され、内室３ｂは、通路２０ｂ（図２）を介して差圧発生部１９の下流側に連通され、内室３ｃは、通路２０ｃ（図２）を介してリザーバタンク２３に連通されている。

したがって、本実施形態でも、負荷の圧力が高まると、スプール１７Ａの直径差（Ｄ１とＤ２との差）に応じて定まる受圧面積の差分に応じて、スプール１７Ａを、図５の左側、すなわち、ポンプ部２の吐出容量を増やす側に移動し、これにより、吐出流量を増大させることができる。よって、負荷で流体の圧力が高まったときには、その圧力上昇に応じて、可変容量ベーンポンプ１Ａからより多くの流量を吐出できるようになるから、負荷で流体の圧力が高くなっていない状態での通常流量をより少なく設定できるようになって、その分、可変容量ベーンポンプ１Ａからの流体の無駄な吐出を抑制することが可能となる。

また、かかる構成では、スプール１７Ａの膨出部１７ａの直径を変化させることによって、低圧作用室を形成するのに要する部品を減らすことができるとともに、その加工の手間を減らすことも可能となる。

（第３実施形態）図６は、本実施形態にかかる可変容量ベーンポンプの制御弁部を示す側面図である。なお、本実施形態にかかる可変容量ベーンポンプ１Ｂのポンプ部は、上記第１実施形態と全く同じとすることができる。したがって、以下ではその説明を省略する。

本実施形態では、制御弁部３Ｂにおいて、差圧発生部１９の差圧をスプール１７Ｂに作用させる第一の受圧部２８と、差圧発生部１９の上流側および下流側の圧力のうちいずれか一方を相反する方向に作用させる第二の受圧部２９と、を設け、第二の受圧部２９の直径Ｄ３，Ｄ４を、第一の受圧部２８の直径Ｄ５より小さくしてある。もちろん、ポンプボディ４Ｂに形成される収容孔１６Ｂについても、それら直径Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５に対応させて内径を変化させてある。

第一の受圧部２８は、本実施形態では円板状に形成されており、スプール１７Ｂに対して図６の右側に連結されている。また、この第一の受圧部２８は、コイルスプリング２１の座板としても機能している。第一の受圧部２８の右側の内室３ｂは、通路２０ｂ（図２）を介して差圧発生部１９の下流側に連通してある。

一方、第二の受圧部２９は、図６の左側の膨出部１７ａの左側の端面１７ｇと、右側の膨出部１７ａの右側の端面１７ｈと、を含んで構成されており、端面１７ｇの左側の内室３ａと端面１７ｈの右側の内室２８ａとを通路１７ｉで連通して、内室３ａ，２８ａの双方を通路２０ａ（図２）を介して差圧発生部１９の上流側に連通してある。さらに、右側の端面１７ｈの直径Ｄ４を左側の端面１７ｇの直径Ｄ３より大きくしてある。また、内室３ｃは、通路２０ｃ（図２）を介してリザーバタンク２３に連通してある。

上記構成では、第一の受圧部２８の受圧面積（π＊（Ｄ５）^２／４）に対して、差圧発生部１９の差圧が、図６の右側に向けて作用するとともに、第二の受圧部２９の差分となる受圧面積（π＊（Ｄ４−Ｄ３）^２／４）に対して、差圧発生部１９の上流側の圧力が、図６の左側に向けて作用することになる。

したがって、スプール１７Ｂは、上記第１および第２実施形態と同様に、吐出ライン１８の流量が増大するほど図６の右側に位置することになる。よって、スプール１７Ｂが右側に位置するほど、加圧室１０の圧力が低くなるとともに、対向室１５の圧力が高くなって、ポンプ部２の吐出容量が減り、吐出流量が減る。したがって、本実施形態にかかる可変容量ベーンポンプ１Ｂも、ほぼ一定の流量に制御される。

そして、本実施形態では、負荷の流体の圧力が高くなるほど、差圧発生部１９の上流側の圧力が高まって、スプール１７Ｂが図６の左側に位置することになる。よって、本実施形態によっても、上記第１および第２実施形態と同様に、負荷で流体の圧力が高まったときには、その圧力上昇に応じて、可変容量ベーンポンプ１Ｂからより多くの流量を吐出できるようになるから、負荷で流体の圧力が高くなっていない状態での通常流量をより少なく設定できるようになって、その分、可変容量ベーンポンプ１からの流体の無駄な吐出を抑制することが可能となる。

さらに、本実施形態では、一方に向けて受圧する部分の受圧面積と他方に向けて受圧する部分の受圧面積に差を与えることにより圧力に応じてスプール１７Ｂを移動させる第二の受圧部２９について、その直径を、差圧に応じてスプール１７Ｂを移動させる第一の受圧部２８の直径より小さくした。直径の大きい部分で受圧面積に差を与えようとすると、直径の差（段差）が小さくなって、精度を確保し難くなるが、本実施形態では、直径の小さい部分で受圧面積に差を与えることができるため、直径の差（段差）を大きくできて、精度を確保しやすくなる。

なお、上記実施形態では、第一の受圧部２８をコイルスプリング２１に近い側に配置し、第二の受圧部２９をコイルスプリング２１から遠い側に配置して、スプール１７Ｂがコイルスプリングを圧縮させる方向に位置するほど、ポンプ部２の流量が減るように構成したが、これに替えて、第一の受圧部をコイルスプリングから遠い側に配置し、第二の受圧部をコイルスプリングに近い側に配置して、第二の受圧部に差圧発生部の下流側の圧力を作用させるように構成することも可能である。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、制御弁部の構成に加えてポンプ部の構成についても、上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。

１，１Ａ，１Ｂ可変容量ベーンポンプ
２ポンプ部
３，３Ａ，３Ｂ制御弁部
４ポンプボディ（ボディ）
６ベーン
１７，１７Ａ，１７Ｂスプール
１７ａ，１７ａ膨出部
１８吐出ライン（吐出側の流路）
１９差圧発生部
２４低圧作用室
２８第一の受圧部
２９第二の受圧部
Ｄ１（上流側の圧力が作用する部分の）直径
Ｄ２（下流側の圧力が作用する部分の）直径
Ｄ３，Ｄ４（第二の受圧部の）直径
Ｄ５（第一の受圧部の）直径

Claims

吐出容量を変化可能なベーンポンプとして構成されるポンプ部と、
吐出側の流路に設けた差圧発生部の上流側および下流側の圧力を相反する方向に作用させてスプールの位置を変化させることにより前記ポンプ部の吐出容量を変化させるための制御圧を調圧するスプール弁として構成される制御弁部と、
を備える可変容量ベーンポンプにおいて、
前記スプールに対して前記差圧発生部の下流側の圧力が作用する受圧面積を、前記スプールに対して前記差圧発生部の上流側の圧力が作用する受圧面積より大きくし、
前記スプール又は当該スプールを収容するボディのいずれか一方にピンを、他方に前記ピンが挿入可能な穴を設け、前記ピンを前記穴に挿入することで、前記スプールに対して前記上流側の圧力が作用する方向にのみ前記下流側の圧力より低い圧力を作用させる低圧作用室を形成したことを特徴とする可変容量ベーンポンプ。