JPH04287874A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両に塔載されるエンジ
ン冷却用の油圧駆動モータファン等に油圧を供給する、
ラジアルピストンポンプ等の可変容量ポンプに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の可変容量ポンプとしては
、例えば１９９０年８月発行の「油空圧技術」の２７ペ
ージに記載されたものがある。この従来例の可変容量ポ
ンプは、図６に実線で示すような吐出流量特性を有して
おり、駆動開始後ポンプ回転数が所定値に達するまでは
、１回転当りの押し除け容積に比例した流量が吐出され
るためポンプ回転数の増加に応じてポンプ吐出流量がリ
ニアに増加し、ポンプ回転数が所定値に達した後はポン
プ回転数が増加してもそれ以上吐出流量は増加せず、ほ
ぼ一定の流量が吐出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のポンプを
その駆動軸がエンジンと同期して駆動されるようにエン
ジンに結合し、このポンプから吐出される作動流体によ
って油圧モータを駆動してエンジンのラジエータの冷却
用ファンを回転させるシステムを構成した場合、ポンプ
回転数とエンジン回転数とが比例し、ポンプ吐出流量と
ファン回転数とが比例することから、図６の特性はエン
ジン回転数〜ファン回転数の特性に読替えることができ
る。しかしながらこの図６の特性では、エンジン回転数
がアイドル回転数以上になる低速走行域においてファン
回転数が最大回転数に達するため、ファン騒音が大きく
なってしまうという問題が生じ、また１回転当りの押し
除け容積が一定であるため、同図に点線で示す理想的な
特性（ファン必要回転数を表わす特性）が実現できず、
図示斜線部に相当するポンプ駆動エネルギーが浪費され
るという問題も生じる。

【０００４】本発明は可変容量ポンプを構成する複数の
ピストンとして２種類の特性の異なるピストンを組み合
せて使用することにより、上述した問題を解決すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の可変容量ポンプは、ポンプ駆動力により回転される偏
心カムによって径方向に往復動される複数のピストンを
具え、流量制御可能な可変容量ポンプにおいて、前記複
数のピストンを吐出流量特性または飽和流量特性の異な
る２種類のピストンとし、これら２種類のピストンを円
周方向に交互に配置して成ることを特徴とするものであ
る。

【０００６】

【作用】本発明によれば、吐出流量特性または飽和流量
特性の異なる２種類のピストンを円周方向に交互に配置
して可変容量ポンプを構成したから、この可変容量ポン
プの流量特性は図６の斜線部をカットしたものとほぼ等
価になり、したがってこの特性にほぼ一致するエンジン
回転数〜ファン回転数特性を図６に点線で示す理想的な
特性にすることができ、低速走行域におけるファン騒音
およびポンプ駆動エネルギーを低減することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は固定シリンダ型ラジアルピストンポン
プ１に適用した本発明可変容量ポンプによる冷却ファン
システムの第１実施例の構成を示す図、図２は同例のラ
ジアルピストンポンプ１の軸線上における断面図である
。まず図２によりポンプ１について説明する。ポンプ１
はポンプハウジング３を具え、これにポンプ駆動軸４を
貫通して軸受５，６により回転自在に支持する。これら
軸受間において軸４に偏心カム４ａを一体成形し、この
偏心カムをポンプハウジング３に形成した吸入室７内に
収納する。偏心カム４ａの外周にリング８を回転自在に
嵌合し、リング８の外周に円周方向等間隔に配して例え
ば合計６個のラジアルピストン９−１，９−２（図２で
は１個のみを示す）を交互に対設する。これら各ラジア
ルピストン９−１，９−２は偏心カムリング８の径方向
へ延在させてポンプハウジング３に形成した対応する固
定シリンダ１０内に、摺動自在に嵌合する。固定シリン
ダ１０の外部開口端をプラグ１１により閉塞して、この
プラグ１１およびラジアルピストン９−１，９−２間に
吐出室１２を画成する。各ラジアルピストン９−１，９
−２は偏心カムリング８に近い端部を閉塞された有底ス
リーブ形状とし、ばね１３により偏心カムリング８に押
圧する。そして各ラジアルピストン９−１，９−２の周
壁には、ラジアルピストンのストローク中吸入室７内に
出没する位置に配してサイドポート１４を形成する。

【０００８】ポンプ駆動軸４の図示右端を動力供給源と
してのエンジン（図示せず）に結合し、これに近いポン
プ駆動軸４の個所をシール１５によりポンプハウジング
３に対し封止する。ポンプ駆動軸４の他端は、ポンプハ
ウジング３に添設した通路メンバ１６に対しシール１７
で封止する。通路メンバ１６は吸入通路１８および吐出
通路１９を有するものとし、吐出通路１９は固定シリン
ダ１０と同じ数だけ形成する。吸入通路１８はポンプハ
ウジング３に形成した連絡ポート２０により吸入室７に
通じさせ、各吐出通路１９はポンプハウジング３に形成
した連絡ポート２１により対応する吐出室１２に通じさ
せる。連絡ポート２１および吐出通路１９間にデリバリ
バルブ２２を設け、このバルブはその開弁圧以上の圧力
が連絡ポート２１から供給されるとき開いてこのポート
から吐出通路１９へ作動流体を供給し、逆向きの作動流
体を一切許容しない形式のものとする。 ポンプハウジング３から遠い通路メンバ１６の側に端蓋
２３を添設し、これに全ての吐出通路１９と通ずる１個
の条溝２４を形成する他、該条溝に至る吐出ポート２５
を形成する。

【０００９】次に図１により冷却ファンシステム全体に
ついて説明する。３０はリザーバタンクであり、このリ
ザーバタンク３０よりポンプ１の吸入通路１８に作動流
体（作動油）が供給される。ポンプ１から吐出された作
動流体は切換弁３１を経て固定容量の油圧モータ３２に
供給される。ここで切換弁３１は、そのソレノイド３１
ａに励磁電流を加えないとばね３１ｂのばね力により図
１に示す遮断状態となり、ポンプ１から吐出された作動
流体を油圧モータ３２に供給し、これにより油圧モータ
３２はファン３３を回転させてラジエータ３４を冷却す
る。一方、切換弁３１のソレノイド３１ａに励磁電流を
加えると、切換弁３１がソレノイド３１ａの電磁力によ
りばね３１ｂのばね力に抗して右行して連通状態となり
、ポンプ１から吐出された作動流体をリザーバタンク３
０にドレンする。

【００１０】次に上記実施例の作用について説明する。 ポンプ１において、ポンプ駆動軸４はエンジンからの供
給動力により回転され、この軸４と一体の偏心カム４ａ
はリング８を介し各ラジアルピストン９−１，９−２を
固定シリンダ１０内で往復動させる。各ラジアルピスト
ン９−１，９−２はこの往復動中、ポンプ駆動軸４の軸
線から遠去かるストローク域においてサイドポート１４
がシリンダ１０により塞がれた後吐出室１２内の作動流
体を加圧する。そして、この作動流体はデリバリバルブ
２２の開弁圧以上になると、このバルブ２２を開きつつ
吐出通路１９に吐出される。このようにして各通路１９
に吐出された作動流体は条溝２４に集合し、吐出ポート
２５よりポンプ外部へ吐出されて、ラジエータ３４を冷
却するファン３３を回転させる、油圧モータ３２の作動
に供される。一方各ラジアルピストン９−１，９−２は
、ポンプ駆動軸４の軸線に向かうストローク中サイドポ
ート１４が吸入室７に開口した後において、この吸入室
７内の作動流体をサイドポート１４より吐出室１２内に
流入させて補充し、次の吐出に備え、このとき吸入室７
内にはリザーバタンク３０内の作動流体が補充される。

【００１１】ところで本例においては、ポンプ１を構成
するピストンとして吐出流量特性（押し除け容積）の異
なる２種類のラジアルピストン９−１，９−２を使用し
ており、これらピストン９−１，９−２において吐出流
量特性を個別に設定するため、ピストン９−１，９−２
として径の異なるものを使用し、これにより所望の特性
に調整している（なお吐出流量特性を個別に設定する他
の方法として、ピストンの吸入ポート、すなわちサイド
ポート１４の位置を異なるものにしたり、サイドポート
１４の開口面積を異なるものにする方法を用いてもよい
）　。 この場合、ポンプ１全体の吐出流量特性は、図３に示す
ように、３個所のピストン９−１の吐出流量の合計から
求まる吐出流量特性と、３個所のピストン９−２の吐出
流量の合計から求まる吐出流量特性とを合成したものと
なる。したがって図３のＯＡ間のポンプ吐出流量特性の
傾きおよびＡＢ間の傾きが図６に点線で示す理想の特性
に一致するように各ピストン９−１，９−２を構成する
ことにより理想的なエンジン回転数〜ファン回転数特性
をも実現することができ、低速走行域において、ファン
騒音を低減するとともに、図４に点線で示すように、実
線で示す従来例よりも消費トルクを低減してポンプ駆動
エネルギーの浪費を防止することが可能になる。

【００１２】図５は固定シリンダ型ラジアルピストンポ
ンプに適用した本発明可変容量ポンプによる冷却ファン
システムの第２実施例における、ポンプ吐出流量特性図
である。この第２実施例は前記第１実施例と同様に構成
するものとするが、ピストン９−１，９−２の特性の設
定方法を変更してある。すなわち、本例では図５に示す
ように、ピストン９−１，９−２の押し除け容積を同一
にしてポンプ吐出流量特性の図示ＯＣ間、ＯＤ間の傾き
を等しくしたが、その飽和流量点を夫々図示Ｃ，Ｄとし
て異なるものにしてある。この場合、ポンプ１全体の吐
出流量特性は図５に示すように３個所のピストン９−１
の吐出流量の合計から求まる吐出流量特性と、３個所の
ピストン９−２の吐出流量の合計から求まる吐出流量特
性とを合成したものとなる。したがって第１実施例と同
様に、ピストン９−１，９−２のサイドポート（吸入ポ
ート）１４の位置を異なるものにしたり、サイドポート
１４の開口面積を異なるものにすることにより、ポンプ
１全体として図６に点線で示す理想的な特性を実現する
ことができ、第１実施例と同様の作用効果が得られる。

【００１３】

【発明の効果】かくして本発明の可変容量ポンプは上述
の如く、可変容量ポンプを構成する複数のピストンとし
て２種類の特性の異なるピストンを組み合せて使用した
から、この可変容量ポンプの流量特性は図６の斜線部を
カットしたものとほぼ等価になり、したがってこの特性
にほぼ一致するエンジン回転数〜ファン回転数特性を図
６に点線で示す理想的な特性にすることができ、低速走
行域におけるファン騒音およびポンプ駆動エネルギーを
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】固定シリンダ型ラジアルピストンポンプに適用
した本発明可変容量ポンプによる冷却ファンシステムの
第１実施例の構成を示す図である。

【図２】同例のラジアルピストンポンプの軸線上におけ
る断面図である。

【図３】同例のポンプ吐出流量特性を示す特性図である
。

【図４】同例の消費トルク特性を示す特性図である。

【図５】固定シリンダ型ラジアルピストンポンプに適用
した本発明可変容量ポンプによる冷却ファンシステムの
第２実施例におけるポンプ吐出流量特性図である。

【図６】従来例の可変容量ポンプによる冷却ファンシス
テムにおけるポンプ吐出流量特性および理想的なポンプ
吐出流量特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１　　固定シリンダ型ラジアルピストンポンプ（可変容
量ポンプ） ４　　ポンプ駆動軸 ４ａ　　偏心カム ７　　　　吸入室 ９−１　　ラジアルピストン ９−２　　ラジアルピストン １０　　固定シリンダ １２　　吐出室 １４　　サイドポート ３１　　切換弁 ３２　　油圧モータ ３３　　ファン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポンプ駆動力により回転される偏心カ
   ムによって径方向に往復動される複数のピストンを具え
   、流量制御可能な可変容量ポンプにおいて、前記複数の
   ピストンを吐出流量特性または飽和流量特性の異なる２
   種類のピストンとし、これら２種類のピストンを円周方
   向に交互に配置して成ることを特徴とする可変容量ポン
   プ。