JPH0353478B2 - - Google Patents

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JPH0353478B2
JPH0353478B2 JP15558982A JP15558982A JPH0353478B2 JP H0353478 B2 JPH0353478 B2 JP H0353478B2 JP 15558982 A JP15558982 A JP 15558982A JP 15558982 A JP15558982 A JP 15558982A JP H0353478 B2 JPH0353478 B2 JP H0353478B2
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JP
Japan
Prior art keywords
vane
pump
vanes
suction
flow rate
Prior art date
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Application number
JP15558982A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5946386A (en
Inventor
Hiroaki Asano
Kyosuke Haga
Tsuneo Tanaka
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
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Publication of JPS5946386A publication Critical patent/JPS5946386A/en
Publication of JPH0353478B2 publication Critical patent/JPH0353478B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C2/3446Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface

Description

【発明の詳細な説明】 <技術分野> 本発明は、動力舵取装置に好適なベーンポンプ
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Technical Field> The present invention relates to a vane pump suitable for a power steering device.

<従来技術> 一般に動力舵取装置には、10枚のベーンを備え
た圧力平衡型ベーンポンプが多く用いられてい
る。この種のポンプは、12枚ベーンを備えたベー
ンポンプに比して軽量で、かつ加工を容易にでき
る等の利用があるが、吐出流量の変動による圧力
脈動を生起しやすい。かかるポンプの脈動発生の
主たる要因として以下の2つをあげることができ
る。その1つは、カム諸元、ベーン諸元によつて
定まる理論吐出流量変動であり、いま1つは、ポ
ンプ内部洩れ変動、とりわけ洩れに係わるポンプ
ステージの変化に伴う洩れ流量変動である。
<Prior Art> Generally, a pressure balanced vane pump having 10 vanes is often used in a power steering device. This type of pump is lighter and easier to process than a vane pump with 12 vanes, but it tends to cause pressure pulsations due to fluctuations in the discharge flow rate. The following two main factors can be cited for generating pulsation in such a pump. One is the theoretical discharge flow rate variation determined by the cam dimensions and vane dimensions, and the other is the leakage flow rate variation due to changes in pump internal leakage, especially changes in the pump stage related to leakage.

なお、ここでいう流量変動とは、ベーンの回転
角θに体する流量波形の最大値と最小値との差で
あり、その流量波形の積分値(流量の絶対値)
は、ポンプ効率に影響するだけで脈動には何ら関
係ないものである。
Note that the flow rate fluctuation here is the difference between the maximum value and the minimum value of the flow rate waveform corresponding to the rotation angle θ of the vane, and the integral value of the flow rate waveform (absolute value of the flow rate)
This only affects pump efficiency and has nothing to do with pulsation.

一般に第1図の展開図で示すように、ベーンV
が摺接するカム曲線は、吸入曲線部C1、大円部
C2、吐出曲線部C3および小円部C4からなつ
ている。この種のポンプにおいては、ベーンVが
単位角度Δθ移動された際に、叶出ポートOPに係
わるポンプ室の最終端のベーンと最前端のベーン
とで囲まれた容積の変化が、このときに吐出され
る流量となる。この流量は大円部C2、小円部C
4が共に真円になつておれば常に一定となり、変
動を生じないが、通常大円部C2は予圧のために
僅かな予圧勾配を付与され、従つて単位角度当り
の吐出流量は予圧勾配に応じて変化し、第2図に
示すように比較的小さな変動幅X1の流動変動曲
線となる。これは一般に基本吐出流量変動と呼ば
れる。
Generally, as shown in the exploded view in Figure 1, the vane V
The cam curve with which it slides is made up of a suction curve section C1, a large circular section C2, a discharge curve section C3, and a small circular section C4. In this type of pump, when the vane V is moved by a unit angle Δθ, the change in volume surrounded by the vane at the final end and the vane at the front end of the pump chamber related to the output port OP is as follows. This is the discharge flow rate. This flow rate is large circle part C2, small circle part C
4 are perfectly circular, they will always be constant and will not fluctuate, but normally the large circular portion C2 is given a slight preload gradient due to preload, and therefore the discharge flow rate per unit angle will be equal to the preload gradient. As shown in FIG. 2, the flow fluctuation curve has a relatively small fluctuation width X1. This is generally referred to as basic discharge flow rate variation.

さらに吸入ポートIPに係わるベーンVは単位
角度移動することにより叶出ポートOPに通ずる
ベーン背圧溝G内に圧力作用により上昇するた
め、ベーン下端側の容積変化分だけ叶出流量が消
費されることになる。しかしてかかる消費流量は
単位角度当りのベーンVの上昇量に比例するもの
であり、ベーン軌跡の速度線図(第1図のA)に
対応したものとなる。例えば今、吸入曲線部C1
の位置αにベーンV1があるものとすると、吸入
曲線部c1に係わるもう一枚のベーンV2がα+
36°の位置に存在する。この2枚のベーンV1,
V2がロータRの回転につれて一方は徐々に増速
され、他方は徐々に減速されて移動する。さらに
回転が進むと、吸入曲線部C1上には1枚だけの
ベーンV1が存在することになり、このベーンV
1が最大速度まで到達し、この後減速されるとい
つた速度の変動が発生する。従つて吸入区域にお
けるベーン下端への消費流量は、1枚または2枚
のベーンの上昇速度に応じたものの総和となり、
ベーンの角度位置に応じて大きく変動する。しか
してその変動幅はベーンの板厚が大きくなればな
るほど大きくなる。
Furthermore, when the vane V related to the suction port IP moves by a unit angle, it rises due to the pressure action in the vane back pressure groove G leading to the air outlet port OP, so the air flow rate is consumed by the volume change on the lower end side of the vane. It turns out. Therefore, the consumed flow rate is proportional to the amount of rise of the vane V per unit angle, and corresponds to the velocity diagram of the vane locus (A in FIG. 1). For example, now, the suction curve part C1
Assuming that the vane V1 is located at the position α, the other vane V2 related to the suction curved portion c1 is located at the position α+
Exists at a position of 36°. These two vanes V1,
As the rotor R rotates, one of them is gradually increased in speed, and the other is gradually decelerated as the rotor R rotates. As the rotation progresses further, only one vane V1 exists on the suction curve C1, and this vane V
1 reaches the maximum speed and is then decelerated, the following speed fluctuations occur. Therefore, the consumption flow rate to the lower end of the vane in the suction area is the sum of the flow rates depending on the rising speed of one or two vanes.
It varies greatly depending on the angular position of the vane. However, the range of variation increases as the thickness of the vane increases.

このことから、カム諸元およびベーン諸元によ
つて定まる理論吐出流量変動は、前記基本吐出流
量変動とベーン上昇による消費流量変動とを加え
た第3図のAに示すような変動幅X2の曲線とな
り、この理論吐出流量変動が吐出圧力脈動の1つ
の要因をなす。
From this, the theoretical discharge flow rate fluctuation determined by the cam specifications and vane specifications is the fluctuation width This theoretical discharge flow rate fluctuation is one of the causes of discharge pressure pulsation.

一方、隣合う2枚のベーンV、カムリングC、
ロータRおよびサイドプレートによつて区画され
る複数のポンプ室(セクタ)の圧力は、ベーンV
の角度位置により吸入圧と吐出圧とに周期的に変
化する。これに対してベーン背圧溝Gは常に吐出
圧の状態にあり、またローラRとサイドプレート
との間には僅かな隙間が設けられているため、こ
の隙間を介して前記ベーン背圧溝Gから吸入圧の
各セクタに向かつて圧油の洩れが発生する。しか
も10枚ベーンの圧力平衡型ポンプにおいては、洩
れが発生するステージが周期的に変化する問題か
ある。すなわち、吐出区間は1ベーン区間中に1
回の割合で3セクタと2セクタとに交互に切換わ
る。第1図の実線状態は吐出区間が3セクタとな
る開始状態を示し、2点鎖線状態は吐出区間が2
セクタとなる開始状態を示している。この吐出区
間を除いた区間が洩れが生ずるステージとなるの
で、そのステージ(角度領域)に差異がもたらさ
れる。これによつて第3図のBに示すような洩れ
流量変動が生ずる。
On the other hand, two adjacent vanes V, cam ring C,
The pressure in the plurality of pump chambers (sectors) divided by the rotor R and the side plate is determined by the vane V
The suction pressure and the discharge pressure change periodically depending on the angular position of the pressure. On the other hand, the vane back pressure groove G is always in a state of discharge pressure, and since there is a slight gap between the roller R and the side plate, the vane back pressure groove G Pressure oil leaks from the suction pressure to each sector. Moreover, in a pressure-balanced pump with 10 vanes, there is a problem in that the stage at which leakage occurs changes periodically. In other words, the discharge section is one vane section.
The data is alternately switched between 3 sectors and 2 sectors at a rate of 3 times. The solid line state in FIG. 1 indicates the starting state where the discharge section is 3 sectors, and the two-dot chain line state indicates the discharge section is 2 sectors.
It shows the starting state of becoming a sector. Since the section excluding this discharge section becomes the stage where leakage occurs, a difference is brought about in the stage (angular region). This causes leakage flow rate fluctuations as shown in FIG. 3B.

ポンプの実線の吐出流量は、前記した理論吐出
流量変動より洩れ流量変動を差引いたものとなる
が、理論吐出流量変動がカム諸元、ベーン諸元に
よつて一義的に定まるものであるのに対し、洩れ
流量変動は主としてベーン背圧溝と吸入区間との
差圧の関数として決定され、その変動幅X3は負
荷圧力に応じて大きくなる。従つてポンプが無負
荷で運転されているような場合には、差圧は小さ
く、洩れ流量変動による影響は少ないため、実際
の吐出流量の変動は、理論吐出流量変動の影響を
大きく受ける。しかしながら、圧力の上昇に伴つ
て差圧が大きくなると、洩れ流量変動が理論吐出
流量変動を上まわり、実際の吐出流量の変動は、
洩れ流量変動に大きく左右される。
The pump discharge flow rate indicated by the solid line is the result obtained by subtracting the leakage flow rate fluctuation from the theoretical discharge flow rate fluctuation described above, although the theoretical discharge flow rate fluctuation is uniquely determined by the cam specifications and vane specifications. On the other hand, the leakage flow rate fluctuation is mainly determined as a function of the differential pressure between the vane back pressure groove and the suction section, and the fluctuation width X3 increases according to the load pressure. Therefore, when the pump is operated under no load, the differential pressure is small and the leakage flow rate fluctuation has little effect, so the actual discharge flow rate fluctuation is greatly influenced by the theoretical discharge flow rate fluctuation. However, when the differential pressure increases as the pressure increases, the leakage flow rate fluctuation exceeds the theoretical discharge flow rate fluctuation, and the actual discharge flow rate fluctuation becomes
It is greatly affected by fluctuations in leakage flow rate.

特に動力舵取装置に用いられるベーンポンプ
は、負荷圧力が大きく変化するため、圧力変化に
対する吐出流量の変動を抑えることが肝要であ
り、併せて理論叶出流量変動自体も少なくするこ
とが得策である。
In particular, for vane pumps used in power steering devices, the load pressure changes significantly, so it is important to suppress fluctuations in the discharge flow rate due to pressure changes, and it is also a good idea to reduce fluctuations in the theoretical output flow rate itself. .

<発明の目的> よつて本発明の目的は、洩れ流量変動を抑制す
るために、洩れに係わるポンプステージを変化さ
せないベーンポンプを提供し、以つて負荷圧力の
影響による吐出流量の変動を少なくして圧力脈動
を低減させることである。
<Object of the Invention> Therefore, an object of the present invention is to provide a vane pump that does not change the pump stage related to leakage in order to suppress fluctuations in leakage flow rate, thereby reducing fluctuations in discharge flow rate due to the influence of load pressure. The goal is to reduce pressure pulsations.

本発明の他の目的は、上記した洩れ流量変動と
併せて理論吐出流量変動を抑制し、以つてポンプ
吐出流量の変動をきわめて小さくし、圧力脈動を
大幅に低減させることである。
Another object of the present invention is to suppress fluctuations in the theoretical discharge flow rate in addition to the fluctuations in the leakage flow rate described above, thereby making fluctuations in the pump discharge flow rate extremely small and significantly reducing pressure pulsations.

<実施例> 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第4図および第5図において、10はポンプ
ハウジングを示し、このポンプハウジング10に
は有底の中空室11が形成され、この中空室11
はポンプハウジング10の一端に開口している。
ポンプハウジング10の一端にはその開口部を閉
塞するエンドカバー12が固着されている。ポン
プハウジング10とエンドカバー12とで囲まれ
た前記中空室11内にはカムリング14と、この
カムリング14の一側面に対接するリング状のサ
イドプレート15と、一端がカムリング14の他
側面に対接しかつ背面がエンドカバー12に対接
する円板状のサイドプレート16が収納され、一
方のサイドプレート15はポンプハウジング10
の軸受穴に嵌合されている。一方のサイドプレー
ト15とポンプハウジング10との間にはウエブ
ワツシヤ17が弾発した状態で介挿され、このウ
エブワツシヤ17の発力によつて前記カムリング
14、一対のサイドプレート15,16およびエ
ンドカバー12が互いに当接されている。なお、
カムリング14および一対のサイドプレート1
5,16はポンプハウジング10とエンドカバー
12との間に支持された一対の位置決めピン18
により位相決めされている。
<Examples> Examples of the present invention will be described below based on the drawings. 4 and 5, reference numeral 10 indicates a pump housing, and a hollow chamber 11 with a bottom is formed in this pump housing 10.
is open at one end of the pump housing 10.
An end cover 12 is fixed to one end of the pump housing 10 to close the opening thereof. Inside the hollow chamber 11 surrounded by the pump housing 10 and the end cover 12, there is a cam ring 14, a ring-shaped side plate 15 that faces one side of the cam ring 14, and a ring-shaped side plate 15 that has one end that faces the other side of the cam ring 14. A disk-shaped side plate 16 whose back surface is in contact with the end cover 12 is housed, and one side plate 15 is connected to the pump housing 10.
is fitted into the bearing hole. A web washer 17 is inserted between one side plate 15 and the pump housing 10 in a resilient state, and the force of the web washer 17 causes the cam ring 14, the pair of side plates 15 and 16, and the end cover 10 to are in contact with each other. In addition,
Cam ring 14 and a pair of side plates 1
5 and 16 are a pair of positioning pins 18 supported between the pump housing 10 and the end cover 12.
The phase is determined by

前記カムリング14の内周には後述する略楕円
形のカム面20が形成され、このカム面20に摺
接する10枚のベーン21を放射方向に摺動可能
に嵌挿したロータ22がカムリング14内に収納
されている。かかるロータ22およびベーン21
の軸線方向幅はカムリング14の軸線方向幅より
も幾分小さな寸法に定められ、前記一対のサイド
プレート15,16がカムリング14の両側面に
当接された状態においてロータ22とサイドプレ
ート15,16との各間に適正なサイドクリアラ
ンス(軸線方向隙間)が保たれるようにしてあ
る。ロータ22はポンプハウジング10の軸受穴
に嵌着せる軸受スリーブ23に回転可能に軸承さ
れた回転軸24の一端にスプライン係合されてい
る。
A substantially elliptical cam surface 20 (described later) is formed on the inner periphery of the cam ring 14, and a rotor 22 in which ten vanes 21 that are in sliding contact with the cam surface 20 are fitted so as to be slidable in the radial direction is mounted inside the cam ring 14. It is stored in. Such rotor 22 and vane 21
The axial width of the cam ring 14 is determined to be somewhat smaller than the axial width of the cam ring 14, and when the pair of side plates 15, 16 are in contact with both side surfaces of the cam ring 14, the rotor 22 and the side plates 15, 16 are Appropriate side clearance (axial clearance) is maintained between the two. The rotor 22 is splined to one end of a rotating shaft 24 rotatably supported by a bearing sleeve 23 fitted into a bearing hole of the pump housing 10 .

上記した構成によりカムリング14のカム面2
0とロータ22の外周面との間にベーン21によ
つて区画された複数のポンプ室が形成され、各ポ
ンプ室はロータ22の回転により容積変化を生ず
る。前記一対のサイドプレート15,16のロー
タ22に対接する各面には、膨張工程をなすポン
プ室に対応して吸入ポート25,26が、また圧
縮工程をなすポンプ室に対応して吐出ポート2
7,28がそれぞれ円周上2か所づつ形成されて
いる。吸入ポート25,26はカムリング14を
取巻くように中空室11に凹設された吸入室29
に開口され、この吸入室29はリザーバ30に通
ずる吸入通路31、流量調整弁32に通ずるバイ
パス通路33に連通されている。一方の吐出ポー
ト27はサイドプレート15を貫通し、このサイ
ドプレート15とポンプハウジング10との間に
形成された吐出室34に通じ、この吐出室34は
吐出通路35中に設けられた図略の絞り通路を介
して圧力流体送出口に連通されるとともに、流量
調整弁32を介して前記バイパス通路33に適宜
連通される。また一体のサイドプレート15,1
6のロータ21に対接する各面には、ベーン下端
に対応して環状もしくは円弧状のベーン背圧溝3
7,38が形成さ、一方のベーン背圧溝37は通
孔39を介して吐出室34に連通され、ベーン下
端に吐出流体を導入するようになつている。
With the above configuration, the cam surface 2 of the cam ring 14
A plurality of pump chambers partitioned by vanes 21 are formed between the rotor 22 and the outer peripheral surface of the rotor 22, and the volume of each pump chamber changes as the rotor 22 rotates. On each side of the pair of side plates 15, 16 that are in contact with the rotor 22, suction ports 25, 26 are provided corresponding to the pump chambers that perform the expansion process, and discharge ports 2 are provided that correspond to the pump chambers that perform the compression process.
7 and 28 are each formed at two locations on the circumference. The suction ports 25 and 26 are provided in a suction chamber 29 recessed in the hollow chamber 11 so as to surround the cam ring 14.
This suction chamber 29 is opened to a suction passage 31 that communicates with a reservoir 30 and a bypass passage 33 that communicates with a flow rate regulating valve 32 . One discharge port 27 passes through the side plate 15 and communicates with a discharge chamber 34 formed between the side plate 15 and the pump housing 10 . It is communicated with the pressure fluid outlet via the throttle passage, and is also appropriately communicated with the bypass passage 33 via the flow rate regulating valve 32. Also integrated side plates 15,1
6, each surface facing the rotor 21 is provided with an annular or arcuate vane back pressure groove 3 corresponding to the lower end of the vane.
7 and 38 are formed, and one vane backpressure groove 37 is communicated with the discharge chamber 34 through a through hole 39 to introduce discharge fluid to the lower end of the vane.

次に前記カムリング14のカム面形状ならびに
前記吸入ポート25,26、吐出ポート27,2
8の具体的構成について説明する。
Next, the cam surface shape of the cam ring 14, the suction ports 25, 26, the discharge ports 27, 2
The specific configuration of No. 8 will be explained.

第6図は0〜180°の半周部分におけるポンプの
展開図を示すもので、残りの半周も同一に構成さ
れている。前記カム面20は、等加速度形の吸入
曲線部C1と、僅かな予圧勾配を付与した大円部
C2と、吐出曲線部C3および小円部C4とをな
めらかに結んだカム曲線からなり、基本的には従
来のものより吸入区間(吸入曲線部C1)をかな
り長く、逆に吐出区間(吐出曲線部C3)をかな
り短くするように設定されている。
FIG. 6 shows a developed view of the pump in a half-circumference portion from 0 to 180 degrees, and the remaining half-circumferences are constructed in the same manner. The cam surface 20 consists of a cam curve that smoothly connects a constant acceleration suction curve section C1, a large circular section C2 with a slight preload gradient, a discharge curve section C3, and a small circular section C4. Specifically, the suction section (suction curve section C1) is set to be considerably longer than the conventional one, and the discharge section (discharge curve section C3) is set to be considerably shorter.

前記吸入曲線部C1に対応して開口さた吸入ポ
ート25,26の始端と、叶出曲線部C3に対応
して開口された叶出ポート27,28の終端は、
第6図に示すように吸入ポート25,26の始端
にベーン21の中心が対応しているとき、そのベ
ーン21より先行した4つ目のベーン21の外端
が、吐出ポート27,28の終端に対応する関係
位置に定められている。しかして吸入ポート2
5,26の角度幅はベーン21の角度ピツチの2
倍よりもやや小さな角度に定められ、また吐出ポ
ート27,28の角度幅はベーン21の角度ピツ
チにベーン21の厚み分に相当する角度を加えた
ものに定められている。
The starting ends of the suction ports 25 and 26 opened corresponding to the suction curved portion C1 and the terminal ends of the protruding ports 27 and 28 opened corresponding to the protruding curved portion C3 are as follows.
When the center of the vane 21 corresponds to the starting end of the suction ports 25, 26 as shown in FIG. It is determined in the relative position corresponding to. However, suction port 2
The angular width of 5 and 26 is 2 of the angular pitch of the vane 21.
The angular width of the discharge ports 27 and 28 is determined to be the angular pitch of the vane 21 plus an angle corresponding to the thickness of the vane 21.

このことからある1つのベーン21が吸入ポー
ト25,26の始端の位置にあるとすると、先行
する1つ目のベーン21は吸入ポート25,26
のほぼ中央部に、2つ目のベーン21は吸入ポー
ト25,26の終端より僅かに逸脱した位置に、
3つ目のベーン21は吐出ポート27,28の始
端に接する位置に、さらに4つ目のベーン21は
吐出ポート27,28の終端に接続する位置にそ
れぞれ位置させる。
From this, if one vane 21 is located at the starting end of the suction ports 25, 26, the preceding first vane 21 is located at the starting end of the suction ports 25, 26.
, the second vane 21 is located at a position slightly deviated from the terminal ends of the suction ports 25 and 26,
The third vane 21 is located at a position in contact with the starting ends of the discharge ports 27 and 28, and the fourth vane 21 is located at a position connected to the terminal ends of the discharge ports 27 and 28, respectively.

本発明のベーンポンプは上述したように構成さ
ているので、回転軸24が駆動されると、ロータ
22が回転し、これによつて作動流体が吸入室2
9より吸入ポート25,26を介してポンプ室に
吸入されるとともに、吐出流体がポンプ室より吐
出ポート27,28を介して吐出室34に吐出さ
れ、この吐出室34より吐出通路35中に設けた
流量調整弁32により所定流量に制御されて動力
舵取装置等に送出される。
Since the vane pump of the present invention is configured as described above, when the rotating shaft 24 is driven, the rotor 22 rotates, thereby causing the working fluid to flow into the suction chamber.
9 into the pump chamber through the suction ports 25 and 26, and discharge fluid is discharged from the pump chamber through the discharge ports 27 and 28 into the discharge chamber 34. The flow rate is controlled to a predetermined flow rate by a flow rate regulating valve 32, and then sent to a power steering device or the like.

ポンプの吐出圧が上昇すると、一体のサイドプ
レート15,16とロータ22とのサイドクリア
ランスを通つて高圧側のベーン背圧溝37,38
から低圧側の吸入ポート25,26に圧力流体の
洩れが生ずる。
When the discharge pressure of the pump increases, the vane back pressure grooves 37 and 38 on the high-pressure side pass through the side clearance between the integrated side plates 15 and 16 and the rotor 22
Pressure fluid leaks from the suction ports 25 and 26 on the low pressure side.

しかしながら、本発明においては、吐出ポート
27,28の角度幅をベーン21の角度ピツチに
ベーン21の厚み分に相当する角度を加えた量に
設定したことにより、ベーン背圧溝37,38か
ら吸入ポート25,26に向つて洩れが生ずるセ
クタ(ポンプ室)の数を、ベーン21のいかなる
角度位置においても常に一定の角度幅(2ポンプ
室)に保持できる。これは第6図に示す状態の前
後の状態を考えてみることにより理解しやすい。
However, in the present invention, by setting the angular width of the discharge ports 27 and 28 to the angular pitch of the vane 21 plus an angle corresponding to the thickness of the vane 21, suction is drawn from the vane back pressure grooves 37 and 38. The number of sectors (pump chambers) in which leakage occurs toward the ports 25 and 26 can be maintained at a constant angular width (two pump chambers) at any angular position of the vane 21. This can be easily understood by considering the situations before and after the situation shown in FIG.

第6図より僅かに前の状態においては、第7図
に示すように、第1、第2および第3の3つのベ
ーン21A,21B,21Cによつて画成された
2つのポンプ室は吸入室Psであり、第4、第5
および第1の3つのベーン21D,21E,21
Aよつて画成された2つのポンプ室は吐出圧Pd
であり、第3および第4の2つのベーン21C,
21dによつて画成されたポンプ室は吸入圧Ps
よりも高く、吐出圧Pdよりも低い圧力Pmであ
る。従つてベーン背圧溝37,38から吸入ポー
ト25,26に向かう圧油の洩れは第1〜第4の
4つのベーン21A〜21Dによつて画成された
角度領域θ1にて生ずる。
In a state slightly before that shown in FIG. 6, as shown in FIG. Room Ps, 4th, 5th
and the first three vanes 21D, 21E, 21
The two pump chambers defined by A have a discharge pressure Pd.
and two third and fourth vanes 21C,
The pump chamber defined by 21d has a suction pressure Ps
The pressure Pm is higher than the discharge pressure Pd and lower than the discharge pressure Pd. Therefore, leakage of pressure oil from the vane back pressure grooves 37, 38 toward the suction ports 25, 26 occurs in the angular region θ1 defined by the four first to fourth vanes 21A to 21D.

第7図の状態より第6図の状態を通過して第8
図に示す状態になると、第3および第4のベーン
21C,21Dによつて画成されたポンプ室は完
全に吐出圧Pdとなり、第5および第1のベーン
21E,21Aによつて画成されたポンプ室は吐
出圧Pdから吸入圧Psに切替わる。しかるにこの
場合にも第5,第1,第2および第3の4つのベ
ーン21E,21A,21B,21Cによつて画
成された角度領域θ1において、ベーン背圧溝3
7,38から吸入ポート25,26に向かう圧油
の洩れが生ずる。
From the state shown in Fig. 7, the state shown in Fig. 6 is passed and the state shown in Fig. 8 is reached.
When the state shown in the figure is reached, the pump chamber defined by the third and fourth vanes 21C and 21D becomes completely at the discharge pressure Pd, and the pump chamber defined by the fifth and first vanes 21E and 21A reaches the discharge pressure Pd. The pump chamber switches from the discharge pressure Pd to the suction pressure Ps. However, in this case as well, the vane back pressure groove 3
Pressure oil leaks from 7, 38 toward suction ports 25, 26.

このように、ベーン21の移動につれて吐出領
域が、第7図の状態から第5図の状態に、さらに
第5図の状態から第8図の状態に変化する場合
に、第5図の状態において瞬時的に吐出領域のポ
ンプ室が1つ(もしくは3つ)となるが、それ以
外においては、常に吐出領域のポンプ室を2つに
することができ、洩れに係わる角度幅を常に一定
に保持できるようになる。この結果、ベーン21
のいかなる角度位置においても、洩れに係わるス
テージの変化は生じなく、ポンプ内部洩れの変動
をきわめて小さくすることができる。
In this way, when the discharge area changes from the state shown in FIG. 7 to the state shown in FIG. 5 as the vane 21 moves, and further from the state shown in FIG. 5 to the state shown in FIG. 8, in the state shown in FIG. The number of pump chambers in the discharge area becomes one (or three) momentarily, but otherwise the number of pump chambers in the discharge area can always be reduced to two, and the angular width related to leakage is always kept constant. become able to. As a result, vane 21
No change in the stage related to leakage occurs at any angular position of the pump, and fluctuations in pump internal leakage can be made extremely small.

しかも上記した構成により、吸入区間における
ベーン21の上昇による消費流量の変動も少なく
できる。
Moreover, with the above-described configuration, fluctuations in the flow rate consumed due to the rise of the vane 21 in the suction section can also be reduced.

すなわち、今第6図の速度線図Aに示すよう
に、吸入曲線部C1の始端位置αにベーン21が
あるとすれば、先行する隣のベーン21はα+
36°の最大速度位置付近に存在し、その2枚のベ
ーン21はロータ22の回転につれて一方は徐々
に増速し、また他方は徐々に減速していく。増速
側のベーン21が最大速度位置まで到達すると、
減速側のベーン21が吸入曲線部C1のほぼ終端
位置に達し、同時に後続のベーン21が吸入曲線
部C1の始端位置にさしかかる。吸入区間のベー
ン21の上昇による消費流量の総和は、ベーン2
1の上昇速度に応じたものとなることは既に述べ
たが、吸入区間には常に2枚のベーン21が存在
するようになるので、消費流量は常に一定とな
り、その結果、理論吐出流量変動はベーン21の
板厚の影響に左右されず、予圧勾配に応じた第3
図に示す流量変動のみとなり、その変動幅はきわ
めて小さくなる。
That is, as shown in the velocity diagram A of FIG. 6, if the vane 21 is located at the starting end position α of the suction curve C1, the preceding adjacent vane 21 is at α+
It exists near the maximum speed position of 36 degrees, and as the rotor 22 rotates, one of the two vanes 21 gradually increases in speed, and the other gradually decelerates. When the vane 21 on the speed increasing side reaches the maximum speed position,
The deceleration side vane 21 reaches almost the terminal position of the suction curved portion C1, and at the same time, the succeeding vane 21 reaches the starting end position of the suction curved portion C1. The total amount of flow consumed due to the rise of the vanes 21 in the suction section is
1, but since there are always two vanes 21 in the suction section, the consumption flow rate is always constant, and as a result, the theoretical discharge flow rate fluctuation is It is not affected by the thickness of the vane 21, and the third
Only the flow rate fluctuation shown in the figure will occur, and the fluctuation range will be extremely small.

<発明の効果> 以上述べたように本発明は、ベーン背圧溝と各
ポンプ室間における洩れに係わるステージが、ベ
ーンの回転位置によつて変動しないようにした構
成であるので、ポンプの部内洩れによる流量変動
幅をきわめて小さくでき、これによつて吐出流量
の変動を抑制でき、圧力脈動を低減できる効果が
奏せされる。
<Effects of the Invention> As described above, the present invention has a configuration in which the stage related to leakage between the vane back pressure groove and each pump chamber does not change depending on the rotational position of the vane, so that the internal The range of flow rate fluctuations due to leakage can be made extremely small, thereby suppressing fluctuations in discharge flow rate and reducing pressure pulsations.

しかも本発明は、上記した洩れ流量変動の減少
を併せて、吸入区間におけるベーンの上昇による
消費流量の変動を防止し、理論吐出流量変動を小
さくした構成であるので、叶出流量の変動を効果
的に抑制でき、圧力脈動を大幅に低減できる効果
が奏せられる。
Moreover, the present invention is configured to reduce fluctuations in leakage flow rate as described above, prevent fluctuations in flow consumption due to the rise of the vane in the suction section, and reduce fluctuations in theoretical discharge flow rate, so fluctuations in flow rate can be effectively reduced. The effect of significantly reducing pressure pulsation can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のベーンポンプの一例を示す展開
図、第2図は基本吐出流量の変動を示す線図、第
3図は理論吐出流量および洩れ流量の変動を示す
線図、第4図は本発明の実施例を示すベーンポン
プの断面図、第5図は第4図のV−V線矢視断面
図、第6図は第5図の一部を展開して示した図、
第7図および第8図は第6図の作動状態をそれぞ
れ示す図である。 10……ポンプハウジング、12……エンドカ
バー、14……カムリング、15,16……サイ
ドプレート、20……カム面、21……ベーン、
22……ロータ、25,26……吸入ポート、2
7,28……吐出ポート、37,38……ベーン
背圧溝。
Figure 1 is a developed diagram showing an example of a conventional vane pump, Figure 2 is a diagram showing fluctuations in basic discharge flow rate, Figure 3 is a diagram showing fluctuations in theoretical discharge flow rate and leakage flow rate, and Figure 4 is a diagram showing variations in basic discharge flow rate. A sectional view of a vane pump showing an embodiment of the invention, FIG. 5 is a sectional view taken along the line V-V in FIG. 4, and FIG. 6 is an expanded view of a part of FIG.
7 and 8 are diagrams showing the operating state of FIG. 6, respectively. 10... Pump housing, 12... End cover, 14... Cam ring, 15, 16... Side plate, 20... Cam surface, 21... Vane,
22... Rotor, 25, 26... Suction port, 2
7, 28...Discharge port, 37, 38...Vane back pressure groove.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポンプハウジング、このポンプハウジングに
収納されたカムリング、このカムリングに摺接す
る10枚のベーンを円周上等角度間隔に保持した回
転可能なロータ、前記カムリングの側方に配置さ
れ吸入ポート、吐出ポートおよびその吐出ポート
に通ずるベーン背圧溝を円周状に形成したサイド
プレートを備えてなる圧力平衡型ベーンポンプに
して、前記ベーンによつて区画された複数の各ポ
ンプ室と前記ベーン背圧溝との間の圧力差によつ
て生ずる洩れに係わるステージを前記ベーンのい
かなる角度位置においても変化させないように前
記吐出ポートを、隣合う2枚のベーンの各外端の
なす角度幅にほぼ等しく設定してなるベーンポン
プ。 2 ポンプハウジング、このポンプハウジングに
収納され内周に等加速度形の吸入曲線部、吐出曲
線部を有するカム部を形成したカムリング、この
カムリングに摺接する10枚のベーンを円周上等角
度間隔に保持した回転可能なロータ、前記カムリ
ングの側方に配置され吸入ポート、吐出ポートお
よびその吐出ポートに通ずるベーン背圧溝を円周
状に形成したサイドプレートを備えてなる圧力平
衡型ベーンポンプにして、前記ベーンによつて区
画された複数の各ポンプ室と前記ベーン背圧溝と
の間の圧力差によつて生ずる洩れに係わるステー
ジを前記ベーンのいかなる角度位置においても変
化させないように前記吐出ポートを、隣合う2枚
のベーンの各外端のなす角度幅にほぼ等しく設定
するとともに、前記吸入曲線部のなす角度を、こ
の吸入曲線部に常に2枚のベーンが存在するよう
にベーンの角度ピツチのほぼ2倍に設定してなる
ベーンポンプ。
[Scope of Claims] 1. A pump housing, a cam ring housed in the pump housing, a rotatable rotor having 10 vanes in sliding contact with the cam ring held at equal angular intervals on the circumference, and arranged on the side of the cam ring. A pressure-balanced vane pump comprising a side plate having a circumferentially formed suction port, a discharge port, and a vane back pressure groove communicating with the discharge port, the pump having a plurality of pump chambers partitioned by the vanes. The discharge port is arranged at an angle formed by each outer end of two adjacent vanes so that the stage related to leakage caused by a pressure difference between the vane and the back pressure groove does not change at any angular position of the vane. A vane pump that is set approximately equal to the width. 2. A pump housing, a cam ring that is housed in the pump housing and has a cam portion on its inner periphery that has a constant acceleration suction curve section and a discharge curve section, and 10 vanes that slide into contact with this cam ring are arranged at equal angular intervals on the circumference. A pressure-balanced vane pump comprising a rotatable rotor held, a side plate disposed on the side of the cam ring and having a suction port, a discharge port, and a vane back pressure groove communicating with the discharge port formed in a circumferential shape, The discharge port is configured such that the stage related to leakage caused by a pressure difference between each of the plurality of pump chambers partitioned by the vane and the vane back pressure groove does not change at any angular position of the vane. , is set to be approximately equal to the angular width formed by each outer end of two adjacent vanes, and the angular pitch of the vanes is set so that the angle formed by the suction curved portion is always such that two vanes are present in this suction curved portion. A vane pump that is set at almost twice the speed.
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