JP5396364B2 - 可変容量形ベーンポンプ - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車の油圧パワーステアリング装置に適用される可変容量型ベーンポンプに関する。

従来、周知のように可変容量型ベーンポンプには過剰な圧力の上昇から油圧機器を保護すべくリリーフバルブが設けられている。このリリーフバルブは、弁体保持部材によって保持された球状の弁体をコイルスプリングによってバルブシート部材側へ付勢しているものであるが、当該リリーフバルブの開弁時に上記弁体および弁体保持部材が振動して異音が発生するという問題があった。

そこで、特許文献１に記載の技術では、上記弁体保持部材たるボール受けを傾斜させ、当該ボール受けを収容するバルブ孔の外周面にそのボール受けの外周部分を当接させることにより、上記ボール受けとバルブ孔の外周面との間に摩擦力を発生させて異音を抑制するようにしている。

特開２００３−７４７２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、上記ボール受けおよびバルブ孔の寸法誤差や組付誤差および上記弁体に対する油圧のかかり具合などによって上記ボール受けとバルブ孔の外周面との間に発生する摩擦力がばらつき、リリーフバルブが開弁するリリーフ圧が不安定になってしまうという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、リリーフ圧を安定させつつ、リリーフバルブ開弁時における異音の発生を抑制した可変容量型ベーンポンプを提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、上記バルブシート部材のうち閉弁時に上記弁体が着座するシート面が、閉弁時に上記弁体の中心が上記大径部の軸心に対して径方向でオフセットするように形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、上記弁体の一部が開弁時にも上記シート面に当接して当該弁体の振動が抑制されるようになるから、リリーフ圧を安定させつつも、開弁時における異音の発生を抑制できるようになる。

本発明の第１の実施の形態として可変容量型ベーンポンプを示す軸方向断面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図２に示すリリーフバルブの拡大図。 図３に示すシート面の詳細を示す拡大図。 図４に示すシート面にボールが着座した状態を示す図。 図３に示すリリーフバルブの開弁時におけるボールの挙動を示す説明図。 第１の実施の形態の変形例を示す図。 本発明の第２の実施の形態としてリリーフバルブを示す断面図。 図８に示すリリーフバルブの要部拡大図。 図９に示すリリーフバルブの開弁時におけるボールの挙動を示す図。 本発明の第３の実施の形態としてリリーフバルブを示す断面図。 図８に示すリテーナーを単体で示す拡大断面図。 第３の実施の形態の変形例としてリテーナーを単体で示す図。 本発明の第４の実施の形態としてリリーフバルブを示す断面図。 図１４に示すリリーフバルブのリリーフバルブスプリングを単体で示す図。 図１４に示すリリーフバルブの開弁状態を示す図。

図１および図２は本発明の好適な実施の形態として車両の油圧パワーステアリング装置に適用される可変容量型ベーンポンプを示す図であって、図１はその軸方向断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。

図１，２に示すように、可変容量型ベーンポンプ１は、フロントボディ２とリアボディ３を突き合わせてなるポンプボディ４内の収容空間４ａにポンプ要素５を収容し、収容空間４ａを挿通する駆動軸６によってポンプ要素５を回転駆動することでポンプ作用を行うようになっている。

ポンプ要素５は、駆動軸６に連結され、その駆動軸６によって回転駆動されるロータ７と、そのロータ７の外周側に、当該ロータ７に対する偏心量が変化する方向で揺動自在に設けられた略円環状のカムリング８と、そのカムリング８を内周側に収容し、収容空間４ａの外周円筒面に嵌着された略円環状のアダプタリング９と、収容空間４ａのうちフロントボディ２の内底面２ａに配置された略円盤状のプレッシャプレート１０と、から主として構成されている。

アダプタリング９およびプレッシャプレート１０は、位置決めピン１１によってポンプボディ４に対して回転方向でそれぞれ位置決められている。また、位置決めピン１１の図２中時計回り方向側、すなわち後述する第１流体圧室１４ａ側には、カムリング８の揺動支点として機能するとともに、カムリング８とアダプタリング９との間をシールするシール部材としても機能する板部材１２が設けられている。

さらに、アダプタリング９の内周面のうち径方向で板部材１２と対向する位置に当該アダプタリング９とカムリング８との間をシールするシール部材１３が設けられていて、このシール部材１３と板部材１２とをもってカムリング８とアダプタリング９との間に一対の流体圧室１４ａ，１４ｂが隔成されている。つまり、カムリング８の径方向両側に第１流体圧室１４ａおよび第２流体圧室１４ｂがそれぞれ形成され、それら両流体圧室１４ａ，１４ｂ間の圧力差によってカムリング８が揺動することで、カムリング８のロータ７に対する偏心量が増減するようになっている。なお、カムリング８は、リターンスプリング１５によってロータ７との偏心量が最大となる方向に常時付勢されている。

ロータ７の外周部には、径方向に沿って切欠形成されたスロット７ａが周方向で等ピッチに複数設けられている。各スロット７ａには、略平板状のベーン１６がロータ７の径方向で出没自在にそれぞれ収容され、これら各ベーン１６をもってカムリング８とロータ７との間の環状の空間を周方向で仕切ることにより、複数のポンプ室１７が形成されている。そして、ロータ７を駆動軸６によって図２中反時計回り方向に回転駆動することにより、各ポンプ室１７がその容積を増減させながらそれぞれ周回移動してポンプ作動が行われることとなる。なお、各ベーン１６は、各スロット７ａの内周側に形成された背圧室７ｂに導入される作動油の圧力により、カムリング８の内周面に押し付けられるようになっている。

リアボディ３のうち収容空間４ａに臨む内側面３ａには、ロータ７の回転に伴い各ポンプ室１７の容積が漸次拡大する吸入領域に該当する部分に、周方向に沿う正面視略三日月状の第１吸入ポート１８が切欠形成されている。そして、この第１吸入ポート１８は、リアボディ３に穿設された吸入通路１９ａに連通している。これにより、図示外のリザーバタンクに接続される吸入パイプ２０を介して吸入通路１９ａ内に導入された作動油が、上記吸入領域におけるポンプ吸入作用によって各ポンプ室１７に吸入されるようになっている。

また、プレッシャプレート１０のうちロータ７と対向する面には、第１吸入ポート１８と対向する位置に、その第１吸入ポート１８と略同形状の第２吸入ポート２１が切欠形成されている。そして、この第２吸入ポート２１は、フロントボディ２に形成された還流通路２２に連通している。この還流通路２２は、フロントボディ２のうち駆動軸６との間をシールするシール部材が収容された凹部に連通していて、上記シール部材の余剰油が、上記吸入領域におけるポンプ吸入作用によって各ポンプ室１７へ供給されることにより、上記余剰油の外部への漏出が防止されるようになっている。

さらに、プレッシャプレート１０のうちロータ７と対向する面には、ロータ７の回転に伴って各ポンプ室１７の容積が漸次縮小する吐出領域に該当する部分に、周方向に沿う正面視略三日月状の第１吐出ポート２３が切欠形成されている。そして、この第１吐出ポート２３は、フロントボディ２のうちプレッシャプレート１０に対向する内底面２ａに凹設された圧力室２４を介して吐出通路１９ｂに連通している。これにより、上記吐出領域におけるポンプ吐出作用によって各ポンプ室１７から吐出された作動油が、圧力室２４および吐出通路１９ｂを通じてポンプボディ４外へ吐出され、図示外のパワーステアリング装置の油圧パワーシリンダに送られることになる。なお、プレッシャプレート１０は、圧力室２４内の圧力をもってロータ７側へ押圧されている。

また、リアボディ３の内側面３ａのうち第１吐出ポート２３と対向する位置に、その第１吐出ポート２３と略同形状の第２吐出ポート２５が切欠形成されている。このように第１，第２吸入ポート１８，２１および第１，第２吐出ポート２３，２５をそれぞれ各ポンプ室１７を挟んで軸方向に対称となるように設けることで、上記各ポンプ室１７の軸方向両側の圧力バランスが保たれている。

また、フロントボディ２のうち上端側の内部には、ポンプ吐出圧を制御する圧力制御手段たるコントロールバルブ２６が、駆動軸６と直交する方向（図２の左右方向）に設けられている。このコントロールバルブ２６は、フロントボディ２に図２中左側から右側に向けて穿設され、図２中左側の開口部をプラグ２７によって閉塞した弁孔２８と、その弁孔２８内に軸方向で摺動自在に収容された略有底円筒状のスプール２９と、そのスプール２９をプラグ２７側に向けて付勢するコントロールバルブスプリング３０と、を備えている。

弁孔２８内には、プラグ２７とスプール２９との間に形成され、吐出通路１９ｂに形成された図示外のメータリングオリフィスの上流側の油圧、つまり圧力室２４の油圧が導入される高圧室２８ａと、コントロールバルブスプリング３０を収容し、上記メータリングオリフィスの下流側の油圧が導入される中圧室２８ｂと、スプール２９の外周側に形成され、低圧通路３１を介して吸入通路１９ａからポンプ吸入圧が導入される低圧室２８ｃと、がそれぞれスプール２９によって隔成されている。そして、中圧室２８ｂと高圧室２８ａの圧力差に基づいてスプール２９が軸方向に移動することになる。

具体的には、中圧室２８ｂと高圧室２８ａとの圧力差が比較的小さく、スプール２９がプラグ２７側に位置するときには、第１流体圧室１４ａと弁孔２８とを連通する連通路３２が低圧室２８ｃに開口し、その低圧室２８ｃの比較的低い油圧が第１流体圧室１４ａに導入される。一方で、中圧室２８ｂと高圧室２８ａとの圧力差が増大し、スプール２９がコントロールバルブスプリング３０の付勢力に抗して軸方向に移動すると、低圧室２８ｃと第１流体圧室１４ａとの連通が漸次遮断され、高圧室２８ａが連通路３２を介して第１流体圧室１４ａに連通することになる。これにより、高圧室２８ａの比較的高い油圧が第１流体圧室１４ａに導入される。つまり、第１流体圧室１４ａには、低圧室２８ｃまたは高圧室２８ａの油圧が選択的に導入されるようになっている。

そして、第２流体圧室１４ｂにはポンプ吸入圧が常時導入されるようになっており、第１流体圧室１４ａに低圧室２８ｃの油圧が導入されているときには、リターンスプリング１５の付勢力をもってロータ７との偏心量が最大となる位置（図２中左側の位置）にカムリング８が位置し、ポンプ吐出量が最大となる。一方、第１流体圧室１４ａに高圧室２８ａの油圧が導入されると、その第１流体圧室１４ａの圧力により、カムリング８がリターンスプリング１５の付勢力に抗して第２流体圧室１４ｂの容積を狭めるように揺動し、当該カムリング８とロータ７との偏心量が減少してポンプ吐出量が減少することとなる。

さらに、スプール２９の内部にはリリーフバルブ３３が形成されている。このリリーフバルブ３３は、中圧室２８ｂの圧力が所定以上になったとき、つまりパワーステアリング装置側（負荷側）の圧力が所定以上になったときにリリーフ動作し、低圧室２８ｃおよび低圧通路３１を介して吸入通路１９ａに作動油を還流させるようになっている。換言すれば、吐出通路１９ｂと吸入通路１９ａとの間の油通路をリリーフバルブ３３によって開閉するようになっている。

図３はリリーフバルブ３３の詳細を示す拡大図である。

図３に示すように、リリーフバルブ３３は、スプール２９の内周側に形成された略円筒形状のバルブ孔３４と、そのバルブ孔３４と低圧室２８ｃとを連通するようにスプール２９に穿設されたリリーフ孔２９ａと、バルブ孔３４内に配置された球状の弁体たるボール３５と、バルブ孔３４のうちボール３５を挟んで軸方向一方側に嵌着固定されたバルブシート部材３６と、バルブ孔３４のうちボール３５を挟んで他方側に圧縮変形した状態で設けられたコイルスプリングであるリリーフバルブスプリング３７と、ボール３５とリリーフバルブスプリング３７との間に設けられ、リリーフバルブスプリング３７の圧縮変形に基づく復元力をもってボール３５をバルブシート部材３６側に向けて付勢する弁体保持部材たるリテーナー３８と、を備えている。

リテーナー３８は、リリーフバルブスプリング３７の内周側に挿入されたスプリング係合部たる軸部３９と、その軸部３９のうちバルブシート部材３６側の端部に拡径状に形成され、リリーフバルブスプリング３７のうちバルブシート部材３６側の第２座巻部３７ｂに着座する弁体保持部たるボール保持部４０と、を備えている。

軸部３９は、ボール保持部４０側に向かって漸次拡径するテーパ状に形成されていて、その軸部３９のうちボール保持部４０に対する根元部の外周面とリリーフバルブスプリング３７の第２座巻部３７ｂとの当接により、その第２座巻部３７ｂとリテーナー３８との径方向における相対変位を規制するようになっている。

ボール保持部４０は、当該ボール保持部４０のうち反軸部３９側の端面に凹設された弁体保持凹部としてのボール保持凹部４１にボール３５を保持している一方、当該ボール保持部４０と軸部３９との間の段状部４２がリリーフバルブスプリング３７の第２座巻部３７ｂに着座している。ボール保持凹部４１は、リテーナー３８の軸心Ａ２を中心として回転対称な略偏平すり鉢状に形成され、当該ボール保持凹部４１にボール３５が着座することにより、そのボール３５とリテーナー３８との径方向における相対変位が規制され、当該ボール３５の中心Ｃがリテーナー３８の軸心Ａ２上に位置するようになっている。

一方、バルブ孔３４の底部には円形状に凹んだスプリング着座部４３が形成されている。このスプリング着座部４３は、その軸心がバルブ孔３４の軸心Ａ１と一致するように形成されていて、当該スプリング着座部４３にリリーフバルブスプリング３７のうち反バルブシート部材３６側の第１座巻部３７ａが着座することで、その第１座巻部３７ａの軸心とバルブ孔３４の軸心Ａ１とが一致するようになっている。

バルブシート部材３６は、バルブ孔３４の軸心Ａ１に沿って形成され、中圧室２８ｂを介して吐出通路１９ｂに連通する貫通孔４４と、その貫通孔４４のうちボール３５側の開口部に形成された環状のシート面４５と、を備えていて、そのシート面４５にボール３５が着座することにより、リリーフバルブ３３が閉弁するようになっている。

また、シート面４５は、リリーフバルブ３３の閉弁時、すなわちシート面４５にボール３５が着座したときに、ボール３５の中心Ｃが、第１座巻部３７ａおよび貫通孔４４と共通したバルブ孔３４の軸心Ａ１に対して径方向で所定のオフセット量Ｇ３（図５参照）だけオフセットするするように形成されている。その結果、リテーナー３８のボール保持部４０がバルブ孔３４の軸心Ａ１に対して径方向でオフセットし、当該リテーナー３８の軸心Ａ２がバルブ孔３４の軸心Ａ１に対して角度θ１だけ傾斜している。

図４，５はシート面４５の詳細を示す拡大図であって、そのうち図４はバルブシート部材３６の要部を単体で示す拡大断面図、図５はシート面４５にボール３５が着座した閉弁状態を示す拡大断面図である。

詳しくは図４、５に示すように、シート面４５は、ボール３５と同径であって、且つその中心がバルブ孔３４の軸心Ａ１に対してオフセット量Ｇ３だけオフセットした球面の一部をもって形成されているものであって、ボール３５の表面と同様の曲率をもって湾曲する断面円弧状を呈しているとともに、当該シート面４５の周方向で幅寸法が漸次変化するように形成されている。

具体的には、シート面４５の幅寸法が最小となる幅狭部４５ａと、シート面４５の幅寸法が最大となる幅広部４５ｂと、がシート面４５のうち径方向で互いに対向する位置にそれぞれ形成されており、シート面４５は、当該シート面４５の径方向で幅広部４５ｂ側に向かって貫通孔４４の奥部側（第１座巻部３７ａから離間する方向）へ傾斜し、且つ幅広部４５ｂから幅狭部４５ａに向かって周方向で漸次幅狭となるように幅寸法が変化している。言い換えると、シート面４５は、バルブ孔３４の軸方向における第１座巻部３７ａに対する相対距離が、当該シート面４５の周方向で変化するように形成されている。

より詳細には、シート面４５の開口側縁部４５ｃが、幅広部４５ｂから幅狭部４５ａ側に向かって、バルブ孔３４の軸方向で第１座巻部３７ａと近接する方向に傾斜しているとともに、シート面４５の奥部側縁部４５ｄが、幅広部４５ｂから幅狭部４５ａ側に向かって、バルブ孔３４の軸方向で第１座巻部３７ａと近接する方向に開口側縁部４５ｃよりも大きく傾斜している。言い換えれば、幅広部４５ｂにおける奥部側縁部４５ｄが幅狭部４５ａにおける奥部側縁部４５ｄよりも所定のオフセット量Ｇ１だけ反第１座巻部３７ａ側へオフセットしているとともに、幅広部４５ｂにおける開口側縁部４５ｃが幅狭部４５ａにおける開口側縁部４５ｃよりも所定のオフセット量Ｇ２だけ反第１座巻部３７ａ側へオフセットしていて、奥部側縁部４５ｄのオフセット量Ｇ１が開口側縁部４５ｃのオフセット量Ｇ２よりも大きく設定されている。また、幅広部４５ｂにおける両縁部４５ｃ，４５ｄを結ぶ仮想線とバルブ孔３４の軸心Ａ１とのなす幅広部側開口角度θ２が、幅狭部４５ａにおける両縁部４５ｃ，４５ｄを結ぶ仮想線とバルブ孔３４の軸心Ａ１とのなす幅狭部側開口角度θ３よりも大きくなっている。

さらに、シート面４５は、バルブシート部材３６の貫通孔４４のうちボール３５側の開口縁部に所定形状のポンチを押し付けることで成形されている。具体的には、上記ポンチのうち少なくともシート面４５の成形を司る成形面が、ボール３５と同径の球面の一部をもって形成されていて、そのポンチによってシート面４５を成形することにより、リリーフバルブ３３の閉弁時にボール３５とシート面４５とが液密に面接触するようになっている。

以上のように構成した可変容量型ベーンポンプ１では、図３に示すリリーフバルブ３３の閉弁時に、ボール３５の中心Ｃがバルブ孔３４の軸心Ａ１に対して幅広部４５ｂ側にオフセットし、上述したようにリテーナー３８の軸心Ａ２がバルブ孔３４の軸心Ａ１に対して幅広部４５ｂ側を指向するように傾斜することになる。これにより、リリーフバルブスプリング３７の付勢力Ｆがリテーナー３８の軸心Ａ２方向に作用し、ボール３５がシート面４５のうち幅広部４５ｂ側の部分に強く押し付けられる。言い換えれば、リテーナー３８は、付勢力Ｆの軸方向成分Ｆ１によって貫通孔４４内の油圧に対抗しつつ、付勢力Ｆの径方向成分Ｆ２によってボール３５をシート面４５のうち幅広部４５ｂ側の部分に押し付けることになる。

そして、中圧室２８ｂの圧力が上昇し、所定のリリーフ圧を超えると、図６に示すように、ボール３５はシート面４５のうち幅広部４５ｂ側の部分との当接を保ちつつ、シート面４５のうち幅狭部４５ａ側の部分から離間するように移動し、図６に矢印で示すように作動油が流れることになる。つまり、リリーフバルブ３３の開弁時において、ボール３５が、リテーナー３８によってバックアップされつつシート面４５のうち幅広部４５ｂ側の部分に当接して安定して支持されるようになり、当該ボール３５の振動が抑制される。なお、図３に示すように、リテーナー３８のうちボール保持部４０の外周面とバルブ孔３４の外周面との間には、リリーフバルブ３３開弁時における両者の干渉を防止すべく十分なクリアランスが設けられている。

したがって、本実施の形態によれば、リリーフバルブ３３のリリーフ圧を不安定にすることなく、リリーフバルブ３３開弁時におけるボール３５の振動を抑制し、リリーフバルブ３３開弁時における異音の発生を防止できる。

なお、本実施の形態では、バルブシート部材３６のシート面４５を、ボール３５と同径の球面の一部をもって形成しているが、シート面４５を構成する球面とボールとは必ずしも同径である必要はない。

図７は、本実施の形態の変形例として、シート面４５を構成する球面と異径のボールがシート面４５に着座した状態を示す図であって、シート面４５を構成する球面より大径なボール４６を実線で示している一方、シート面４５を構成する球面より小径なボール４７を破線で示している。

具体的には図７に示す変形例のように、シート面４５を構成する球面と異径のボール４６，４７を用いた場合においても、リリーフバルブの閉弁時に、ボール４６，４７の中心がバルブ孔３４の軸心Ａ１に対して幅広部４５ｂ側へオフセットすることになるから、上述した第１の実施の形態と略同様の効果が得られる。

また、上述した第１の実施の形態では、バルブシート部材３６の貫通孔４４をバルブ孔３４の軸心Ａ１に沿って形成する一方で、バルブシート部材３４のシート面４５を構成する球面の中心をバルブ孔３４と貫通孔４４の共通の軸心Ａ１に対してオフセットするようになっているが、貫通孔４４の軸心とシート面４５を構成する球面の中心とは必ずしもオフセットしている必要はない。例えば、同軸上に形成した貫通孔とシート面の両者をバルブ孔３４の軸心Ａ１に対して径方向でオフセットさせても、上述した第１の実施の形態と略同様の効果が得られる。

図８〜１０は本発明の第２の実施の形態を示す図であって、図８は閉弁状態のリリーフバルブを示す軸方向に沿った断面図、図９は図８の要部拡大図、図１０は図９においてリリーフバルブが開弁した状態を示す図である。なお、図８〜１０のうち図１〜７に示した第１の実施の形態と同一または相当する部分には、図１〜７と同様の符号を付してある。

図８〜１０に示す第２の実施の形態は、リリーフバルブ６３のうちバルブシート部材６４のシート面６５を、図８，９に示す閉弁時にボール３５の中心Ｃがバルブ孔３４の軸心Ａ１上に位置するように形成する一方、バルブシート部材６４の貫通孔６６のうち弁体側端部としてボール３５側に向けて開口する断面略円形状の大径部６６ａの軸心Ａ６を、バルブ孔３４の軸心Ａ１に対してオフセットさせたものであって、他の部分は上述した第１の実施の形態と同様である。

具体的には図９に示すように、第２の実施の形態におけるシート面６５は、ボール３５と同径の球面の一部をもって環状に形成されているものであって、当該シート面６５にボール３５が着座したときにそのボール３５の中心Ｃを大径部６６ａの軸心Ａ６に対してオフセットさせるべく、上述した第１の実施の形態と同様に周方向で幅寸法が漸次変化するように形成されている。つまり、シート面６５は、大径部６６ａの軸心Ａ６に対して中心がオフセットした球面の一部をもって形成されている。なお、図８〜１０の符号６５ａはシート面６５の幅寸法が最小となる幅狭部を示しており、図８〜１０の符号６５ｂはシート面４５の幅寸法が最大となる幅広部を示している。

したがって、この第２の実施の形態では、図９に示す閉弁状態において、リリーフバルブスプリング３７の付勢力Ｆ３はバルブ孔３４の軸心Ａ１に沿う方向に作用しているものの、ボール３５の外表面の一部が臨む大径部６６ａの軸心Ａ６に対してボール３５の中心Ｃがオフセットしているため、大径部６６ａ内の油圧ｐによってボール３５を開弁方向に押圧する押圧力Ｆ４が、幅広部６５ａ側に向かって傾斜することになる。すなわち、ボール３５は、押圧力Ｆ４を大径部６６ａの軸心Ａ６に直交する方向に分解した径方向成分Ｆ５によってシート面６５のうち幅広部６５ａ側の部分に押し付けられつつ、押圧力Ｆ４を大径部６６ａの軸心Ａ６に沿う方向に分解した軸方向成分Ｆ６によって開弁方向に押圧されることになる。

そして、図１０に示すように、大径部６６ａ内の圧力、すなわち中圧室２８ｂの圧力が所定のリリーフ圧を超えると、ボール３５は、押圧力Ｆ４の径方向成分Ｆ５によってシート面６５のうち幅広部６５ａ側の部分に押し付けられていることから、シート面６５のうち幅広部６５ａ側の部分との当接を保ちつつシート面６５のうち幅狭部６５ｂ側の部分から離間するように動作し、図１０に矢印で示すように作動油が流れることになる。したがって、この第２の実施の形態においても上述した第１の実施の形態と同様にリリーフバルブ６３の開弁時におけるボール３５の振動が抑制され、上述した第１の実施の形態と略同様の効果が得られる。

図１１は、本発明の第３の実施の形態として可変容量型ベーンポンプのリリーフバルブ４８を示す断面図である。また、図１２はリリーフバルブ４８のリテーナー５１を単体で示す断面図である。

図１１に示す第３の実施の形態は、バルブシート部材４９のシート面５０を、当該シート面５０を構成する球面の中心がバルブ孔３４の軸心Ａ１上に位置するように形成する一方で、リテーナー５１のうちボール保持部５２に形成された弁体保持凹部としてのボール保持凹部５３を、ボール３５の中心Ｃがリテーナー５１の軸心Ａ３に対して径方向でオフセットするように形成したものである。なお、上述した第１の実施の形態と同様にリテーナー５１は軸部５４を有しているほか、他の部分も上述した第１の実施の形態と同様である。

具体的には図１２に示すように、ボール保持凹部５３は、リテーナー５１の軸心Ａ３上に位置する最深部５５から開口側に向かって断面形状を漸次拡大する略変形すり鉢状を呈していて、リテーナー５１の軸心Ａ３からボール保持凹部５３の開口縁部５６までの半径が、当該開口縁部５６の周方向で漸次変化している。詳しくは、開口縁部５６のうち最小半径Ｒ１となる最小半径部５７と、開口縁部５６のうち最大半径Ｒ２となる最大半径部５８と、が径方向で対向する位置にそれぞれ形成されていて、最小半径部５７から最大半径部５８に向かって、開口縁部５６の半径が周方向で漸次増大するようになっている。換言すれば、リテーナー５１の軸心Ａ３に対するボール保持凹部５３の開き角度が、最小半径部５７に相当する周方向位置で最小角度θ４となる一方、最大半径部５８に相当する周方向位置で最大角度θ５となるように、周方向で漸次変化するようになっている。これにより、図１１に示すように、ボール３５の中心Ｃがリテーナー５１の軸心Ａ２に対して最大半径部５８側へオフセットしている。

したがって、この第３の実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様に、リリーフバルブスプリング３７の第１座巻部３７ａに対してリテーナー５１のボール保持部５２が径方向でオフセットし、当該リテーナー５１の軸心Ａ３がバルブ孔３４の軸心Ａ１に対して角度θ６だけ傾斜することになるから、上述した第１の実施の形態と略同様の効果が得られる。

図１３は、上述した第３の実施の形態の変形例として、リテーナー５９を単体で示す断面図である。

図１３に示す変形例では、リテーナー５９のうちボール保持部６０に形成されたボール保持凹部６１が、当該ボール保持凹部６１の軸心Ａ４を中心として回転対称な略すり鉢状に形成されているとともに、そのボール保持凹部６１の軸心Ａ４がリテーナー５９の軸心Ａ５に対して径方向でオフセットしているものである。なお、上述した第３の実施の形態と同様にリテーナー５９は軸部６２を有しているほか、他の部分も上述した第３の実施の形態と同様である。

したがって、この変形例においても、上述した第３の実施の形態と同様に、ボール３５の中心Ｃがリテーナー５９の軸心Ａ５に対して径方向にオフセットすることになるから、上述した第３の実施の形態と同様の効果が得られるメリットがある。

また、本発明の第４の実施の形態として図１４〜１６に示すように、上述した第３の実施の形態のようなリテーナー５１を用いる代わりに、本発明のコイルスプリングであるリリーフバルブスプリング６８としてリテーナー３８の軸心Ａ２をバルブ孔３４の軸心Ａ１に対して傾斜させるような形状のものを用いてもよい。なお、図１４〜１６のうち図１１，１２に示した第３の実施の形態と同一または相当する部分には、図１１，１２と同様の符号を付してある。

具体的には、第４の実施の形態におけるリリーフバルブ６７では、リテーナー３８が、上述した第１の実施の形態と同様に当該リテーナー３８の軸心Ａ２上でボール３５を保持している一方、リリーフバルブスプリング６８のうちバルブ孔３４の内底面３４ａに着座する着座面６８ａが、図１５に示すリリーフバルブスプリング６８の自由状態において、当該リリーフバルブスプリング６８の軸心Ａ７に直交する仮想平面Ｐに対して傾斜するように形成されている。図１５に示す符号θ７は、着座面６８ａの仮想平面Ｐに対する傾斜角度を示している。また、リリーフバルブスプリング６８のうちリテーナー３８の段状部４２が着座することになる被着座面６８ｂは、リリーフバルブスプリング６８の自由状態で仮想平面Ｐと平行になるように形成されている。他の部分は上述した第３の実施の形態と同様である。

そして、このように形成したリリーフバルブスプリング６８をバルブ孔３４の内底面３４ａとリテーナー３８の段状部４２との間に介装すると、図１４に示すように、リリーフバルブスプリング６８はその軸心を湾曲させるように圧縮変形しつつ、その圧縮変形に基づく復元力をもってリテーナー３９をバルブシート部材４９側に向けて付勢することになる。つまり、リリーフバルブスプリング６８は、リテーナー３９の軸心Ａ２をバルブ孔３４の軸心Ａ１に対して角度θ１だけ傾斜させつつ、そのリテーナー３９の軸心Ａ２に沿う方向の付勢力Ｆをもってリテーナー３９をバルブシート部材４９側に向けて付勢している。

したがって、バルブシート部材４９の貫通孔４４内の圧力、すなわち中圧室２８ｂの圧力が所定のリリーフ圧を超えると、図１６に示すように、シート面５０のうち径方向一方側の部分との当接を保ちつつシート面５０のうち径方向他方側の部分から離間するようにボール３５が動作し、リリーフバルブ６７が開弁することになる。これにより、この第４の実施の形態においてもリリーフバルブ３７の開弁時におけるボール３５の振動が抑制され、上述した第３の実施の形態と略同様の効果が得られる。

ここで、上記各実施の形態から把握される技術的思想であって、特許請求の範囲に記載していないものを、その効果とともに以下に記載する。

（１）上記シート面は、上記バルブ孔の軸方向における上記第１座巻部に対する相対距離が、当該シート面の周方向で変化するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型ベーンポンプ。

（１）に記載の技術的思想では、上記弁体が、上記シート面のうち上記コイルスプリングの第１座巻部から離間している部分で、上記バルブシート部材に深く入り込むことになるから、上記弁体の中心が上記バルブ孔の軸心に対して径方向でオフセットするようになる。

（２）上記シート面は、当該シート面の径方向一方側に向かって、上記バルブ孔の軸方向で上記第１座巻部から離間する方向へ傾斜していることを特徴とする（１）に記載の可変容量型ベーンポンプ。

（２）に記載の技術的思想では、上記シート面のうち径方向一方側の部分が、上記シート面のうち径方向他方側の部分よりも上記第１座巻部から離間することになるから、その部分で上記弁体が上記バルブシート部材に深く入り込み、当該弁体の中心が上記バルブ孔の軸心に対して径方向一方側へオフセットするようになる。

（３）上記シート面は、上記バルブシート部材にポンチを押し付けることで形成されているとともに、上記ポンチのうち少なくとも上記シート面の成形を司る成形面が、上記弁体と同径の球面の一部をもって形成されていることを特徴とする（２）に記載の可変容量型ベーンポンプ。

（３）に記載の技術的思想では、上記弁体が上記シート面に対して面接触するようになるため、上記リリーフバルブの閉弁時における液密性を向上させることができる。

（４）上記弁体保持部は、上記弁体を保持する弁体保持凹部を有しているとともに、その弁体保持凹部は、最深部から開口側に向かって漸次拡径するすり鉢状を呈していて、当該弁体保持凹部の最深部が上記弁体保持部材の軸心に対して径方向でオフセットしていることを特徴とする請求項３に記載の可変容量型ベーンポンプ。

（４）に記載の技術的思想では、上記弁体保持凹部の最深部が上記弁体保持部材の軸心に対して径方向でオフセットしていることにより、上記弁体の中心を上記弁体保持部材の軸心に対して径方向にオフセットさせることができる。

１…可変容量型ベーンポンプ
４…ポンプボディ
４ａ…収容空間
６…駆動軸
７…ロータ
８…カムリング
１４ａ…第１流体圧室
１４ｂ…第２流体圧室
１６…ベーン
１７…ポンプ室
１９…吸入通路
２６…コントロールバルブ（圧力制御手段）
３３…リリーフバルブ
３４…バルブ孔
３５…ボール（弁体）
３６…バルブシート部材
３７…リリーフバルブスプリング（コイルスプリング）
３７ａ…第１座巻部
３７ｂ…第２座巻部
３８…リテーナー（弁体保持部材）
３９…軸部（スプリング係合部）
４０…ボール保持部（弁体保持部）
４４…貫通孔
４５…シート面
４６…ボール（弁体）
４７…ボール（弁体）
４８…リリーフバルブ
４９…バルブシート部材
５０…シート面
５１…リテーナー（弁体保持部材）
５２…ボール保持部（弁体保持部）
５４…軸部（スプリング係合部）
Ａ１…バルブ孔の軸心（第１座巻部の軸心）
Ｃ…ボールの中心（弁体の中心）

Claims (1)

1. ポンプボディ内の収容空間に配置されているとともに、径方向へ出没自在に設けられた複数のベーンを有していて、駆動軸によって回転駆動されるロータと、
   そのロータの外周側に、当該ロータに対する偏心量が変化する方向で移動可能に配置され、上記各ベーンおよびロータとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
   上記収容空間のうち上記ロータの回転に伴って上記各ポンプ室の容積が増大する吸入領域に連通する吸入通路と、
   上記収容空間のうち上記ロータの回転に伴って上記各ポンプ室の容積が減少する吐出領域に連通する吐出通路と、
   上記カムリングの径方向両側に形成された一対の流体圧室のうち少なくとも一方の圧力を制御することにより、上記カムリングの上記ロータに対する偏心量を制御する圧力制御手段と、
   上記ポンプボディ内に設けられ、上記吐出通路と上記吸入通路との間の油通路を開閉するリリーフバルブと、
   を備えた可変容量型ベーンポンプにおいて、
   上記リリーフバルブは、
   上記ポンプボディ内に設けられたバルブ孔と、
   そのバルブ孔内に配置された球状の弁体と、
   上記バルブ孔のうち上記弁体を挟んで軸方向一方側に固定されているとともに、上記吐出通路に連通する貫通孔が形成されていて、さらに、閉弁時に上記弁体が着座する環状のシート面が上記貫通孔の弁体側開口部に形成されたバルブシート部材と、
   上記バルブ孔のうち上記弁体を挟んで他方側に設けられたコイルスプリングと、
   上記弁体とコイルスプリングとの間に設けられ、上記弁体側に当該弁体との径方向における相対変位を規制しつつその弁体を保持する弁体保持部が形成されている一方、上記コイルスプリング側に当該コイルスプリングとの径方向における相対変位を規制するスプリング係合部が形成されていて、上記コイルスプリングの圧縮変形に基づく復元力をもって上記弁体を上記バルブシート部材側に向けて付勢する弁体保持部材と、
   を備えていて、
   上記貫通孔は、上記弁体の反対側にその軸心が上記バルブ孔の軸心に沿うように貫通形成された一般部と、該一般部よりも大きな内径でもって上記弁体側の端部に該弁体側へと向けて開口形成され、その軸心が上記バルブ孔の軸心に対してオフセットするように設けられた大径部と、から構成され、
   上記シート面は、上記弁体が着座する閉弁時において上記弁体の中心が上記大径部の軸心に対して径方向でオフセットするように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。

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