JPH02252988A - オイルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明はオイルポンプに係り、特に、ポンプを無負荷に
して省エネを図るためのアンロード機能を備えたオイル
ポンプに関するものである。

（従来の技術） ベーンタイプのオイルポンプは、一般に、はぼ楕円形の
内周カム面を有するカムリングと、カムリング内で回転
するロータと、ロータの半径方向スリット内に出没自在
に嵌挿された多数枚のベーンと、ロータとカムリングを
両側から挾持するプレッシャプレートおよびサイドプレ
ートの２枚のプレートとを備えており、ロータの回転に
伴なって、隣接する２枚のベーン間に形成されるポンプ
室の容積を増減させることにより、オイルの吸入、吐出
を行うようになっている。そして、ベーンの先端をカム
に確実に摺接させるために、プレッシャプレートに溝を
形成し、この溝内に上記ポンプ室から吐出されたオイル
を導入し、ベーンの背面側に作用させるようにしている
。

上記構成に係るオイルポンプを車両に搭載する場合に、
必要に応じてポンプ作用を停止させて省エネを図ること
ができるように、アンロード機能をもたせたものが従来
から知られている。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら従来のオイルポンプでは、ポンプ本体とア
ンロードバルブとが別体であるため、システム的に配管
が多く、接続部も多くなり、油洩れが起こる等により信
頼性が低下し、また、組付けのスペースが大きくなると
いう問題があった。

さらに、設計、組付け、検査等の工数が増大し、コスト
高になる等種々の欠点もあった。

本発明は上記欠点を除くためになされたもので、ポンプ
ボディの内部にアンロードバルブを組込んだオイルポン
プを提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明に係るオイルポンプは、内面にカムを有するカム
リングと、このカムリング内で回転駆動されるロータと
、ロータの半径方向スリット内を進退動する複数枚のベ
ーンと、カムリングとロータを両側から挾持する２枚の
プレートとを備え、隣接する２枚のベーン間に形成され
たポンプ室の容積を変動させてオイルの吸込、吐出を行
うものであり、しかも、上記プレートの、各ポンプ室が
吸込行程を行う吸込領域に溝を形成して、上言己吐出オ
イルを直接導入し、上記プレートの、各ポンプ室が吐出
行程を行う吐出領域にも溝を形成し、上記吸込領域の溝
とはオリフィスを介して連通し、これら各溝内のオイル
をスリット内のベーン背面側に作用させてベーンを上記
カムに当接させるとともに、上記吐出領域の溝を低圧側
に接続する通路と、この通路を開閉するバルブとを設け
たものである。

〔作用〕

本発明に係るオイルポンプでは、吐出領域の溝を低圧側
へ連通する通路をバルブによって閉塞しているときには
通常のポンプ作用を行い、その通路を開放したときには
、ポンプ作用を停止する。

〔実施例〕

以下、図示実施例により本発明を説明する。第１図は本
発明の一実施例に係るオイルポンプの縦断面図であり、
フロントボディ（２）とリアボディ（４）とを接合して
成るポンプボディ（６）内にポンプカートリッジ（８）
が収容されている。

ポンプカートリッジ（８）は、フロントボディ（２）側
から挿入された入力軸（ｌＯ）の内部側先端に連結され
て一体的に回転するロータ（１２）と、ロータ（１２）
の外周側に配置され、その内周にほぼ楕円形のカム面を
有するカムリング（１４）と、ロータ（１２）に形成さ
れた多数の半径方向スリット（１５）内を進退動して先
端がカムリング（１４）の内面に摺接するベーン（１６
）とを備えている。これらロータ（１２）、カムリング
（１４）およびベーン（１６）は、フロントボディ（２
）内に配置されたプレッシャプレート（１８）とリアボ
ディ（４）とにより両側から挾持されており、上記人力
軸（１０）の回転によってロータ（１２）が回転される
と、隣接する２枚のベーン（１６）によって形成される
各ポンプ室内の容積が増減し、ポンプボディ（６）に形
成された吸込通路（２ａ）　、　　（４ａ）を介してタ
ンク（図示せず）内のオイルを吸込み、これをプレッシ
ャプレート（１８）に形成された吐出口（１８ａ）から
フロントボディ（２）底部の吐出室（２２）内に吐出す
る。

プレッシャプレート（１８）には、第２図に破線で示す
ように上記吐出口（１８ａ）が点対称の位置に２個所貫
通形成され、これら両社出口（１８ａ）から９０°ずれ
た位置に２個所の凹部（１８ｂ）が形成されて、上記リ
アボディ（４）に設けられた吸込口（４ｂ）（第３図参
照）と対向している。また、両社出口（１８ａ）の内周
側、すなわちこのポンプカートリッジ（８）の吐出領域
内に２つの円弧状溝（１ａＣ）が、そして両凹部（１８
ｂ）の内周側、すなわちこのポンプカートリッジ（８）
の吸込領域内に他の２つの円弧状溝（１８ｄ）が形成さ
れ、これら各円弧状溝（１８ｃ）　、　（１８ｄ）はオ
リフィス（ｔ８ｆ）　（第５図参照）によって接続され
ている。上記吸込領域にある２つの溝（１８ｄ）は、貫
通穴（１８ｅ）によフて吐出室（２２）に連通しており
、この貫通穴（１８ｅ）を介して、吐出室（２２）内へ
吐出されたオイルの一部が吸込領域の溝（１８ｄ）内に
導入され、溝内の圧力は吐出圧力に等しく維持−され、
さらにオリフィス（１８ｆ）を介して吐出領域の溝（１
８ｃ）内とも連通している。

これら多溝（１８Ｃ）　、　（ｔａｄ）は、ベーン（工
６）が嵌挿されているロータ（１２）の半径方向スリッ
ト（１５）の底部に連通しており、多溝（１８ｃ）　、
　（１８ｄ）内に導入された吐出オイルが、スリット（
１５）の底部側からベーン（１６）を押圧し、ベーン（
１６）先端を上記カムリング（１４）に摺接させる。

リアボディ（４）には、第３図に示すように、上記吸込
通路（４ａ）がポンプカートリッジ（８）側に開口する
２つの吸込口（４ｂ）と、上記プレッシャプレート（１
８）の吐出口（１８ａ）に対向する２つの凹部（４ｃ）
が形成されている。また、プレッシャプレート（１８）
に設けられた吐出領域の溝（１８ｃ）および吸込領域の
溝（１８ｄ）にそれぞれ対向する吐出領域の溝（４ｄ）
および吸込領域の溝（４ｅ）か形成されており、これら
多溝（４ｄ）　、　（４ｅ）もオリフィス（４ｆ）によ
って接続されている。

リアボディ（４）の吐出領域に設けられた溝（４ｄ）は
、このリアボディ（４）の内部に形成された連通路（２
４）によって、上記入力軸（１０）の周囲の空間内に連
通可能になっている。この連通路（２４）は、入力軸（
ｌＯ）の同一軸線上を外部迄貫通する部分（２４ａ）と
、溝（４ｄ）からこの貫通部分（２４ａ）　と平行に延
びる部分（２４ｂ）　　と、貫通部分（２４ａ）　と平
行部分（２４ｂ）とを連通ずる直交部分（２４ｃ）　と
から成っている（第１図参照）。

連通路（２４）の貫通部分（２４ａ）の外部には、ソレ
ノイド（２５）が固定され、このソレノイド（２５）に
よって進退動されるバルブ（２６）が貫通部分（２４ａ
）内に嵌合している。バルブ（２６）には、軸部の孔（
２６ａ）と、外周面の環状溝（２６ｂ）　と、この環状
溝（２６ｂ）を上記孔（２６ａ）に連通する半径方向穴
（２６ｃ）　とが形成されており、バルブ（２６）が前
進しているときには、第１図に示すように、上記吐出領
域の溝（４ｄ）と入力軸（１０）の周囲の空間との連通
を遮断し、バルブ（２６）が後退しているときには、第
４図に示すように、上記溝（４ｄ）を、連通路（２４）
の平行部分（２４ｂ）　　直交部分（２４ｃ）　　バル
ブ（２６）の環状溝（２６ｂ）　、半径方向穴（２６Ｃ
）　、軸部孔（２８ａ）および連通路（２４）の貫通部
分（２４ａ）を介して入力軸（１０）の周囲の空間に連
通ずるようになっている。

次に、上記構成に係るオイルポンプの作動について説明
する。通常の作動時には、ロータ（１２）が第２図の矢
印方向に回転して、隣接する２枚のベーン（１６）間に
形成される各ポンプ室内に、吸込口（４ｂ）からオイル
が吸入され、吐出口（１８ａ）から吐出される。この時
の圧力関係を、第２図およびそのＡ部を拡大して示す第
５図により説明する。

吸込領域内のポンプ室の圧力を（ＰＧ）、吐出領域内の
ポンプ室の圧力を（Ｐ２）とすると、この吐出圧力（Ｐ
２）が吐出室（２２）および貫通穴（１８ｅ）を介して
吸込領域の円弧状溝（１８ｄ）内に導入され、この溝（
１８ｄ）内の圧力も（Ｐ２）となる。なお、プレッシャ
プレート（１８）の溝（１８ｃ）　、　（１８ｄ）　と
それぞれ向かい合っているリアボディ（４）の溝（４ｄ
）　、　（４ｅ）内にも、ロータ（１２）のスロット（
１５）を介して同一の油圧が導かれている。

上記吸込領域の溝（１８ｄ）は、オリフィス（１８ｆ）
を介して吐出領域の円弧状溝（１８ｃ）内とも連通して
いるが、吐出領域においては、各ベーン（１６）はカム
リング（１４）のカム曲線の変化によって押し下げられ
るので、吐出領域の溝（１８Ｃ）内のオイルは押しのけ
られオリフィス（１８ｆ）を通って吸込領域の溝（１８
ｄ）へ流れる。このように、オイルが、吐出領域の溝（
１８Ｃ）からオリフィス（１８ｆ）を通って吸込領域の
溝（１８ｄ）へ流れるため、吐出領域の溝（１８ｃ）内
の圧力（Ｐｌ）は、吸込領域の溝（１８ｄ）内の圧力（
Ｐ２）よりも犬きくなる。

Ｐｌ＞　　Ｐ　２　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・　
（１）従って、ベーン（１６）は、背面側から（Ｐｌ）
の圧力で押され、逆に先端側には、吐出圧力（Ｐ、）が
負荷される。ＰＬ＞Ｐ２であるから、ベーン（１６）は
、確実にカムリング（１４）に押し付けられオイル洩れ
が防止される。

このオイルポンプのポンプ作用を停止させる場合には、
ソレノイド（２５）に電流を負荷してバルブ（２６）を
後退させる。すると、第４図の状態になリ、リアボディ
（４）の吐出領域にある溝（４ｄ）が人力軸（１０）の
周囲の空間に連通ずる。入力軸（１０）の周囲の空間は
、吸込側の圧力（Ｐｏ）に極めて近い低圧になっており
、吐出領域の溝（４ｄ）内の圧力（ｐ＋）は、吸込圧力
（Ｐｏ）に近い低圧になる。

ＰＩ岬Ｐ０　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２
）吐出圧力（Ｐ２）は、吸込圧力（Ｐａ）より犬である
から、ベーン（１６）は、下方へ押し戻されカムリング
（１４）から離隔する。その結果、隣接する２枚のベー
ン（１６）によって形成されるポンプ室の容積変動が行
なわれず、ポンプ機能が停止する。なお、吐出圧力（Ｐ
２）が吸込圧力（Ｐａ）を僅かに越える程度でベーン（
１６）はカムリング（１４）から離隔するので、（Ｐ２
）も極めて低圧になり、駆動トルクが大幅に減じられる
事になる。このようにポンプボディ（６）内にアンロー
ドバルブを組み込んだことにより、全体をコンパクト化
するとともに、余分な配管や摂続部を減らして信頼性を
向上させることができる。しかも、組付工数、設計工数
、検査工数を減らして低コスト化を達成することができ
る。

また、アンロード時の消費エネルギーは回転による摩擦
損失のみなのでエネルギーロスが少なく、さらに、アン
ロード時の発熱が殆んどないため、油、ゴム類の劣化が
なくなる等種々の効果を得ることができる。

上記ソレノイド（２５）の制御は、本実施例に係るオイ
ルポンプの使用目的により、エンジンの回転数、車速、
操舵力、操舵角等種々の信号に基づいて行うことができ
る。

なお、上記実施例では、吐出領域の溝（４ｄ）を人力軸
（１０）の周囲の空間に連通して油圧を逃がすようにし
たが、この空間に限らず、タンクその他の低圧側へ逃が
すものであれば良い。また、吐出領域の溝（４ｄ）　、
　＜１８ｃ）と吸込領域の溝（４ｅ）　、　（１８ｄ）
とを連通ずるオリフィス（４ｆ）　、　（１８ｆ）は、
プレッシャプレート（１８）およびリアボディ（４）の
双方に形成されているが、いずれか一方に設けてあれば
良い。

また、上記実施例では、リアボディ（４）がサイドプレ
ートを兼ねているが、別体のサイドプレートをリアボデ
ィ内に配置するようにしても良い。

第６図および第７図は第２の実施例を示すもので、吐出
領域の溝（４ｄ）と人力軸（１０）の周囲の空間とを接
続する連通路（１２４）　　およびその開閉を行うバル
ブ（１２８）の構成を除いて上記第１の実施例と同一で
あるので、同一の部分には同一の符号を付してその説明
を省略する。

連通路（１２４）は、入力軸（１０）と同一軸線上の中
央部分（１２４ａ）と、上記溝（４ｄ）からこの中央部
分（１２４ａ）と平行に延びる部分（１２４ｂ）と、こ
れら中央部分（１２４ａ）と平行部分（１２４ｂ）とを
連通ずる直交部分（１２４ｃ）とを備えている。さらに
、中央部分（１２４ａ）と直交部分（１２４Ｃ）との交
差する位置を横方向から貫通するバルブ孔（１００）が
形成されている。このバルブ孔（１００）の一端は外部
に開口しており、その開口部に螺合固定されたコネクタ
（１０２）を介して図示しないアキュームレータに接続
されている。

バルブ孔（１００）の内部にはスプール（１２６）が摺
動可能に収容されており、このスプール（１２６）は孔
（１００）の底部側室内に配置されたスプリング（１０
４）によってコネクタ（１０２）側に付勢され、コネク
タ（１０２）の軸芯に取付けられたほぼ筒状のスプリン
グピン（１（１６）　　に当たって停止している。スプ
ール（１２６）の外面には環状溝（１２６ａ）が形成さ
れており、このスプール（１２６）がスプリングピン（
１０６）　に当たって停止している非作動時には、連通
路（１２４）の中央部分（１２４ａ）と直交部分（１２
４Ｃ）との連通を遮断しているが、スプール（１２６）
が図面の右方向に移動したときには、環状溝（１２６ａ
）が中央部分（１２４ａ）と直交部分（１２４ｃ）との
交差部に位置して両者（１２４ａ）　、　（１２４Ｃ）
を連通ずる。

バルブ孔（１００）底部側のスプリング（１０４）が収
容されている室内には、吸込通路（４ａ）またはタンク
等の低圧側に連通ずる通路（１０８）が開口している。

従って、スプール（１２６）のコネクタ（１０２）側端
面には、コネクタ（１０２）の内部通路（１０２ａ）お
よびスプリングピン（１０６）の内部空間（１０６ａ）
を介してアキュームレータの高圧が作用し、スプール（
１２Ｂ）の内部側端面には吸込通路（４ａ）の低圧が作
用しており、アキュームレータ側の圧力が設定値に達す
るとこのスプール（１２６）はスプリング（１０４）に
抗して右行するようになっている。

なお、スプール（１２６）の周囲には０リング（１０８
）が装着されており、適当なフリクションによりヒステ
リシスを発生させ、スプール（１２６）のチャタリング
現象を防止している。

以上の構成に係るアンロードバルブの作動について説明
する。アキュームレータ側の圧力が上昇して設定値に達
すると、スプール（１２６）はスプリング（１０４）の
力に打勝って右方へ穆動し、連通路（１２４）の中央部
分（１２４ａ）と直交部分（１２４Ｃ）とを連通させる
。すると、吐出領域の溝（４ｄ）内のオイルは、連通路
（１２４）の平行部分（１２４ｂ）、直交部分（１２４
ｃ）および中央部分（１２４ａ）を通って人力軸（１０
）の周囲の空間へ流出する。その結果、ベーン（１６）
を押し出す力がなくなり、逆にベーン（１６）はスリッ
ト（１５）内に押し下げられて吐出作用が行なわれなく
なる。

アキュームレータ内の圧力が設定値より低下すると、ス
プール（１２６）はスプリング（１０４）によって左方
へと復帰し、連通路（１２４）の中央部分（１２４ａ）
と直交部分（１２４Ｃ）との連通を遮断するため、再び
ポンプ作用が始められる。本実施例でも、上記実施例と
同様の効果を得られることは言う迄もない。

なお、上記連通路（１２４）の中央部分（１２４ａ）お
よびバルブ孔（１００）のスプリング（１０４）が収容
された室内に開口する通路（１０８）は、図示の位置に
限らず、はぼ一定の低圧を得られる部分であればどこに
接続しても良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ポンプ単体のコンパ
クトな構成により、ポンプ機能のオン、オフ作用を行う
ことができる。また、ポンプカートリッジからの排出を
零にするため、消費トルクは回転によるフリクション損
失のみで殆ど雫に近い値にすることができる。しかも、
構造が簡単なため、信頼性が高く、低コストである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例に係るオイルポンプ
を示すもので、第１図は全体の縦断面図、第２図はポン
プカートリッジの正面図、第３図はリアボディの正面図
、第４図はソレノイドバルブの作動時を示す図、第５図
は第２図のＡ部の拡大図、第６図は第２の実施例の縦断
面図、第７図は第６図の■−■に沿う断面図である。 （４）・・・リアボディ、　　（１２）・・・ロータ、
（１４・・・カムリング、　　（１５）・・・スリット
、１６・・・ベーン、　　　（１８）・・・プレッシャ
プレート、４ｄ　、（１８ｃ）・・・吐出領域の溝、４
ｅ　、　（ｌａｄ）・・・吸込領域の溝、４ｆ）　、　
（１８ｆ）・・・オリフィス、２４・・・吐出領域の溝
を低圧側へ接続する通路、２６・・・バルブ。 第　　２　　図 第　　３　　図 特許出願人　　　自動車機器株式会社 第 図 第 図 ρ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内面にカムを有するカムリングと、このカムリング内で
   回転駆動されるロータと、ロータの半径方向スリット内
   を進退動する複数枚のベーンと、カムリングとロータを
   両側から挾持する２枚のプレートとを備え、隣接する２
   枚のベーン間に形成されたポンプ室の容積を変動させて
   オイルの吸込、吐出を行うオイルポンプにおいて、上記
   プレートの、各ポンプ室が吸込行程を行う吸込領域に溝
   を形成して、上記吐出オイルを直接導入し、上記プレー
   トの、各ポンプ室が吐出行程を行う吐出領域にも溝を形
   成し、上記吸込領域の溝と吐出領域の溝とをオリフィス
   を介して連通し、これら各溝内のオイルをスリット内の
   ベーン背面側に作用させてベーンを上記カムに当接させ
   るとともに、上記吐出領域の溝を低圧側に接続する通路
   と、この通路を開閉するバルブとを設けたことを特徴と
   するオイルポンプ。