JPH03105079A - 可変容量ポンプ - 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、車両用サスペンション制御装置に用いて好適
な可変容量ポンプに関するものである。

［従来の技術］ 従来、可変容量ポンプとして、特開昭６０−１８７７８
０号公報、特開昭６３−６１　７７９号公報に開示され
ている斜板式の可変容量ポンプが知られている。前者の
可変容量ポンプはポンプの回転駆動軸の一端に斜板の相
背向する１対の周端部を揺動自在に枢支し、斜板の揺動
角度を変えることにより、斜板に摺接してピストン運動
をするアキシャルプランジャのストロークを変え、ポン
プ容量を変更するものである。後者の可変容量ポンプは
、ボンブの回転駆動軸に斜板の中心を揺動自在及び軸方
向に゛移動可能に保持するとともに、斜板の裏面に斜板
の揺動角度を規制する支点ビンを突出させ、この支点ビ
ンを回転駆動軸に固定されたカム溝状の軸受部で受け、
斜板の中心を回転駆動軸の軸方向に移動させて斜板を揺
動させ斜板の揺動角度を制御するものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記のような従来の可変容過ポンプは斜板の揺
動角度を変更するために斜板の裏面側に斜板の揺動角度
を制御する部材を必要とする。このためこれに必要なス
ペースを確保しなければならず装置が大型化してしまう
という欠点があった。

本発明は上記欠点に鑑み案出ざれたもので、小型軽量な
可変容量ポンプを提供することを技術課題とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の可変容量ポンプは、中央に作動空間をもち周縁
部に円周方向に配列された複数のシリンダ室をもつシリ
ンダ本体と、該シリンダ本体に回転自在に支承された回
転軸と、該回転軸に軸方向に移動可能でかつ揺動可能に
中心部を保持された斜板と、該回転軸に保持され該斜板
の中心と周縁部との間の両面を揺動及び摺動可能に把持
し、該斜板の揺動中心を規定する揺動中心規定部材と、
該斜板の中心部を該回転軸の軸方向に駆動し、該斜板の
傾斜角度を制御する容最制御部材と、該斜板と各該シリ
ンダ室との間に介在し各該シリンダ室内を往復動してポ
ンプ作用をする複数のピストンとをもつことを特徴とす
る。

［作用］ 発明の可変容量ポンプの斜板は回転軸により傾斜角度を
もちつつ回転する。これにより斜板は個々のピストンを
各シリンダ室内で往復動させポンプ作用をする。ポンプ
の容量を変更するには容量制御部材で斜板の中心部を回
転軸の軸方向に移動させる。斜板は中心部より周縁方向
に離れた部分でその両面より揺動中心規定部材で挟持さ
れているが、斜板の中心部が軸方向に移動するに従い、
この揺動中心規定部材に扶持ざれつつ径方向に１習動し
て斜板は揺動する。この斜板の揺動による傾斜角度によ
ってピストンの往復動のストローク、すなわち、ボンブ
の吐出容量が変化する。

［実施例］ 本実施例の可変容量ポンプは、第１図に示すように、中
央に作動空間１ａをもち周縁部に円周方向に配列された
複数のシリンダ室１ｂ、１Ｃをもつシリンダ本体１と、
シリンダ本体１に回転自在に支承された回転軸２と、回
転軸２に軸方向に移動可能でかつ揺動可能に保持された
斜板３と、回転軸２に設けられ、斜板３の揺動中心を規
定する揺動中心規定部材４と、斜板３の中心を回転軸２
の軸方向に駆動し、斜板３の傾斜角度を制御する容量制
御部材５と、斜板３と各シリンダ室１ｂ、ＩＣとの間に
介在し各シリンダ室１ｂ、１Ｃ内を往復動してポンプ作
用をする複数のピストン６とをもつ。

シリンダ本体１はフロントシリンダ１１とリャシリンダ
１２とフロントシリンダ１１の側部に設けられた前側板
１３とリャシリンダ１２の側部に設けられた後側板１４
とからなり、複数のボルト１５により、軸方向に配列ざ
れて一体的に固定されている。

フロントシリンダ１１は屠動特性のよい偏状黒鉛鋳鉄か
らなる一端に底部を有し他端が開口する短い筒状体で、
この底部の軸中心には後述する回転軸２が挿通保持され
る軸孔１’ｌａが設けられている。また、フロントシリ
ンダ１１の周縁部には円周方向に等角度間隔で軸方向に
貫通するシリンダ室１ｂが５個設けられ、これらのシリ
ンダ室１ｂが開口する開口部分はさらに内周径の大きい
段差部１１１となっている。ざらに、フロントシリンダ
１１には作動空間１ａから油を吸入する軸方向に連通し
た連通孔１１ｂ及び吐出ざれた油が通過する大径孔１１
ｃと小径孔ｌｉｄとからなる連通孔１１ｅをもつ。この
連通孔１１ｅはフロントシリンダ１１の外周に伸びる吐
出通路１１ｆと連通している。

リャシリンダ１２も虐動待性のよい偏状黒鉛鋳鉄からな
る底部を有する短い筒状体で、この底部には回転軸２が
挿通保持される軸孔１２ａが軸中心に設けられている。

また、リャシリンダ１２の周縁部には円周方向に等角度
間隔で軸方向に貫通するシリンダ室１ｃが５個設けられ
フロントシリンダ１１のシリンダ至１ｂと整合している
。ざらにリャシリンダ１２の開口部の周縁にはこのシリ
ンダ室ＩＣが間口する段差部１２１が形成されている。

一方、リャシリンダ１２は作動空間１ａから油を吸入す
る軸方向に連通した連通孔１２ｂ及び吐出された油が通
過する大径孔１２Ｇと小径孔１２ｄとからなる連通口１
２ｅをもつ。また連通孔１２ｂはリャシリンダ１２の外
周に伸びる吸入通路１２ｆと連通している。

前側板１３はフロントシリンダ１１側に開口し、円筒状
の隔壁１３１に区画ざれた吐出室１３ａ、吸入室１３ｂ
及びその中央に軸封装置２１２を保持する軸孔１３ｃを
もつ。

後側板１４はリャシリンダ１２側に開口し円筒状の隔壁
１４１に区画された吐出室１４ａと吸入室１４ｂ及びそ
の中央に軸孔１４Ｃをもつとともにこの軸孔１４Ｇに連
絡する凹状空間を形成する筒状部１４２をもつ。

回転軸２はフロントシャフト２１とリャシャフト２２と
からなる。

フロントシャフト２１はフロントシリンダ１１の軸受２
１１によってシリンダ本体１に回転自在に保持され、さ
らにスラスト軸受２１３によって軸方向の移動が規制ざ
れている。このフロントシャフト２１は第１図に示すよ
うに一端側に小径部２１６をもち、小径部２１６の根元
にバネ２１４の一端が保持される環状の溝２１ａをもつ
。さらに、フロントシャフト２１はその中腹部にフラン
ジ部２１５をもち、このフランジ部２１５の周縁には球
状の凹部２ｌｂが形或されている。またこのフランジ部
２１５には中心を通り径方向に伸びる溝状のすみわり２
１５ａをもつ。

また、フロントシャフト２１にはフロントバルブプレー
ト２３が一体的に固定されている。このフロントバルブ
プレート２３はフロントシリンダ１１と前側板１３の隔
壁１３１との間をフロントシャフト２１とともに回転す
る。フロントバルブプレート２３は第３図に示すように
、シリンダ室１ｂと吐出室１３ａとを連通する吐出口２
３ａと、シリンダ室１ｂと吸入室１３ｂとを連通ずる吸
入口２３ｂと、作動空間１ａと吸入室１３ｂとを連通す
る連通口２３Ｃとをもつ。

リャシャフト２２は一端に腕部２２１をもつ筒状体で、
リャシリンダ１２のもつ軸受２２２によって回転自在に
保持され、スラスト軸受２２３によって軸方向の移動が
規制されている。腕部２２１の突端には球状の凹部２２
ｂが形成されている。

またリャシャフト２２はフロントバルブプレート２３と
同形状のりャバルブプレート２４を一体的にもち、この
リャバルブプレート２４はリャシリンダ１２と後側板１
４の隔壁１４１との間をリャシャフト２２とともに回転
づる。

第１図に示すように筒状のロツド２５がリャシャフト２
２とフロントシャフト２１の小径部２１６との間にリャ
シャフト２２と軸方向に相対移動可能に設けられている
。ロツド２５の一端には後述する斜板３と係合する球状
体２５１が固定されている。またロツド２５は他端に第
１図に示すような円盤状のプレート２５２をもつ。この
プレート２５２はスラスト軸受２５３、２５４を介して
ベアリングプレート２５５に保持されている。ベアリン
グプレート２５５はプレート２５２を回転自在に保持す
るとともに、吸入室１４ｂ内を軸方向に移動可能である
。

円盤状の斜板３は球状体２５１によってその中央部が揺
動自在に保持ざれるとともに、この斜板３の中心と周縁
端との間の１ケ所をフロントシャフト２１の凹部２ｌｂ
及びリャシャフトの凹部２２ｂにそれぞれ回転自在に保
持された断面三明状のスライダー４よって両面から保持
されている。

従って斜板３は第１図に示すように、凹部２ｌｂ及び凹
部２２ｂの中心となる揺動中心Ａを中心に揺動する。ま
た、斜板３はその中央部分の一面より軸方向に突出した
板状の耳部３１をもつ。この耳部３１はフロントシャフ
ト２１の板状部２１５のすりわり２１５ａにその先端が
挿入されている。

なお、スライダー４は本発明にいう揺動中心規定部材を
構或し、“第２図にその詳細を示すように、半球状で平
面部に段差つきの凹部をもつ高炭素クロム軸受鋼からな
るシューボール４１と突部をもつ円盤状で闇動特性に優
れたセラミックからなるシュープレート４２とからなり
、両者を貫通する潤滑油用の細孔４ａがもうけられてい
る。

円柱状のピストン６は第１図に示すように、端がシリン
ダ室１ｂ他端がシリンダ室１Ｃ内に挿嵌され、中央部に
相背向する突部６１と凹部６２をもつ。突部６１は段差
部１１１と段差部１２１との間に位置し、ピストンの長
手方向軸線に対する自転を防止している。また、凹部６
２の軸方向に対向する壁部にそれぞれ球状の凹部をもち
、各凹部にはシュー６３が保持ざれ、これらシュー６３
が斜板３と摺接する。そして斜板３の回転にともないシ
ュー６３が斜板３上を摺動しピストン６が駆動されてシ
リンダ室１ｂ、ＩＣ内を往復動ずる。これらのシュー６
３は前述したスライダー４と同一構造をもつ。

次に第４図に従って容量制御部材５について説明する。

プランジャ５１はベアリングプレート２５５と一休とな
っており、後側板１４の筒状部１４２とキャップ５２と
でプランジャ５１の前後に油室５ａ及び油室５ｂを形或
している。プランジャ５１の中央軸孔内にはプランジャ
５１の軸方向に相対移動自在となるスプール５６が設け
られている。

このスプール５６は有底で筒状のヨークリア５３、コイ
ル５４を保持するポビン５５、及び筒状部１４２と摺接
するコアムー１５７と一体となっている。そしてプラン
ジャ５１とスプール５６とによって環状溝５Ｃ、５ｄ、
５ｅ、５ｆ、５ｇが形成されている。油室５ｈは連通孔
５ｉ（第１図）を介して吸入室１４ｂ（第１図）と連通
し、環状溝５Ｃ、５ｇがそれぞれボート５６ｂ，５６ｃ
から通路５６ａを通って油室５ｈと連通している。環状
溝５ｊ、５ｋはポート５Ｑを通って吐出室１４ａ〈第１
図〉と連通し、環状溝５０がポート５ｍを介して環状溝
５ｋと連通している。スプリング５８はキャップ５２と
コアムーブ５７との間にあり、コアムーブ５７を付勢し
ている。環状溝５ｄは油室５ａと、さらに環状溝５ｆは
油室５ｂと連通している。

以下に本実施例の作用について説明する。

フロントシャフト２１が図示しないエンジンあるいはモ
ーターに駆動され回転すると、フロントシャフト２１の
７ランジ部２１５が斜板３の耳部３１と係合しているこ
とにより、斜板３が回転する。このときフランジ部２１
５と耳部３１は１習動するとともに、斜板３とシュー６
３も虐動する。

斜板３の回転にともないピストン６がシリンダ室１ｂ、
１Ｃ内を往復動じ、ポンプ作用がなされる。

油の吐出量は斜板３の揺動角によって決まり、第１図は
最大吐出状態をしめす。

ここで、バルブプレート２３、２４の作動について説明
する。

第５図に示すように、フロントシャフト２１が回転する
と、斜板３及びフロントバルブプレート２３が一体的に
回転する。このさい斜板３の傾斜中心軸であるｙ軸より
右側に位置するピストン６は吐出行程に入り、左側に位
置するピストン６は吸入行程に入る。したがって斜板３
と一体となって回転するフロントバルブプレート２３に
よってすべてのシリンダ室１ｂの吸入、吐出の切り替え
が可能となる。リャバルブプレート２４についても同様
である。

次に斜板３にかかるモーメントについて説明する。

第６図に示すように、フロントシリンダ１１に５個のシ
リンダ室■、■、■、ＩＶ，Ｖを設けた場合、ａの状態
では工、■、■のシリンダ室は吐出状態にあるが２軸ま
わりのモーメントはつり合っている。斜板３が回転し、
回転角度が１８゜までモーメントが徐々に増加するが、
Ｃに示すように、回転角度が１８°でシリンダエが吐出
状態から吸入状態となりモーメントが反転する。反転後
、回転角度が３６°になるまでモーメントは徐々に増加
しｄに示すように、回転角度が３６°でモーメントがＯ
となる。このようにして、ざらに、回転角度が５４９に
なるまでモーメントは徐々に増加し、ｅに示すように回
転角度が５４°にてシリンダＩＶが吸入状態から吐出状
態になるとモーメントは再び反転するａ以下、この動作
を繰り返す。

次に本実施例の作用について再び説明する。

第１図においてロツド２５が左に移動すると斜板３は揺
動中心Ａを支点に揺動し、斜板３の傾斜角度が減少する
。このさい斜板３は揺動中心規定部材を構或するスライ
ダー４とわずかに１習動するとともにシュー６３と摺動
する。またスライダー４はフロントシャフト２１のもつ
凹部２ｌｂ及びリャシャフト２２のもつ凹部２２ｂと滑
りつつ回転する。さらに、シュー６３はピストン６のも
つ凹部６２と滑りつつ回転する。

斜板傾斜角度が減少すればピストン６のストロークが小
さくなるので吐出される油量は減少する。

したがってロツド２５を軸方向に移動させれば任意の吐
出油量が得られる。

ここで、斜板３を軸方向に移動させる場合、前記のよう
に斜板３に作用するモーメントが正負２方向に作用する
ために生じるガタを防止する必要がある。そこで前記構
或により、揺動中心Ａにおけるスライダー４と斜板３と
のガタ、ざらに、フロントシャフト２１、リャシャフト
２２とスライダー４との間のガタは、斜板３の回転によ
り、２つのスライダー４の相対位置がわずかにずれ斜板
３とリャシャフト２２との距離が短縮されることにより
、リャシャフト２２側のスライダー４が斜板３に押さえ
つけられ、さらに斜板３がフロントシャフト２１側のス
ライダー４をフロントシャフト２１に押さえつけること
によって吸収される。

一方、ロツド２５の端部のプレート２５２とベアリング
プレート２５５との間にはスラスト軸受２５３，２５４
が介されているのでベアリングプレート２５５には回転
が伝わらない。

次に容量制御部材５の作用について説明する。

コイル５４の電流値がＯのとき斜板３は第１図の状態と
なっておりポンプは最大吐出を行なう。

コイル５４に電流を流すとコアムー７５７は第４図にお
いて左方向に吸引され、スプリング５８とつり合う位置
で静止する。コアムーブ５７が左に移動するとスプール
５６も左に移動するので環状溝５ｆが環状溝５ｅと連通
し、油室５ｂに圧油が流入する。同時に環状溝５ｄが環
状溝５Ｃと連通して油室５ａの油が油室５ｈに流出する
。したがってプランジャ５１はスプール５６の変位量だ
け移動し、プランジャ５１の位置が決定される。すなわ
ちコイル５４に流す電流値によって任意にプランジャ５
１の位置を決定することができる。このように斜板３の
移動を油圧で制御することとしたため斜板３のふらつき
を防止できる。

し効果］ 本発明の可変容量ポンプでは、斜板の傾斜角度を規制す
る斜板の揺動中心を斜板の中心部より周端方向に離れた
部分としかつその部分を両面より揺動中心規定部材で扶
持する構或としている。このため揺勅中心規定部材を回
転軸に近い部分に設けることができポンプ装置全体をコ
ンパクト化することができる。また斜板の両面をピスト
ン駆動用に使用できるため斜板の両面側にシリンダを設
けることができ、大容量のポンプが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の可変容量ポンプを示す断面図である。 第２図は中心規定部材を示す断面図である。第３図はバ
ルブプレートを示す断面図である。 第４図は容量制御部材を示す拡大断面図である。 第５図はバルブプレートの作動を示す説明図であり、第
６図及び第７図は斜仮にかかるモーメントの説明図であ
る。第８図は実施例の可変容量ポンプの作動を示す説明
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央に作動空間をもち周縁部に円周方向に配列さ
   れた複数のシリンダ室をもつシリンダ本体と、 該シリンダ本体に回転自在に支承された回転軸と、 該回転軸に軸方向に移動可能でかつ揺動可能に中心部を
   保持された斜板と、 該回転軸に保持され該斜板の中心と周縁端との間の両面
   を揺動及び摺動可能に把持し該斜板の揺動中心を規定す
   る揺動中心規定部材と、 該斜板の中心部を該回転軸の軸方向に駆動し、該斜板の
   傾斜角度を制御する容量制御部材と、該斜板と各該シリ
   ンダ室との間に介在し各該シリンダ室内を往復動してポ
   ンプ作用をする複数のピストンと、 をもつことを特徴とする可変容量ポンプ。