JPH04339187A - 可変容量型ベーンポンプ - 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、パワーステアリング装
置等に施用される可変容量型ベーンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車等のパワーステアリング装
置にあっては、ロータに対するカムリングの偏心量を変
化させて吐出流量を可変にした可変容量型ベーンポンプ
を備えたものが知られている（特開昭６０−１１１０７
９号公報等参照）。

【０００３】この従来の可変容量型ベーンポンプは、一
端がリアカバーで閉塞されたポンプボディの内部に、複
数のベーンを放射方向へ摺動自在に支持するロータと、
該ロータの中心と偏心回動自在に設けられたカムリング
とが収納され、前記ロータの回転に伴い、カムリングと
の間のポンプ室から吐出されたポンプ吐出流体をパワー
ステアリングのコントロールバルブに供給する一方、該
吐出流体のオリフィス前後差圧を利用してカムリングを
ロータに対して偏心回動させて、ポンプ吐出流量をロー
タの回転数に拘わらず一定に制御するようになっている
。

【０００４】また、前記ポンプ吐出流体は、リアカバー
と、該リアカバーとカムリングとの間に介装されたサイ
ドプレートとの間に導入され、該吐出流体の高圧力によ
ってサイドプレートを押圧して該カムリングに密着させ
、ポンプ室のシール性を確保し、ポンプ容積効率を向上
させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の可変容量型ベーンポンプにあっては、前述のように
ポンプ吐出圧によってサイドプレートをカムリング方向
へ押圧することによりポンプ室の十分なシール性が確保
できるものの、ポンプ吐出圧がサイドプレートの一側面
全体に作用するため、該サイドプレートのカムリングに
対する押圧力も強くなる。したがって、カムリングとサ
イドプレートとの間に大きな摩擦抵抗が発生し、該カム
リングの円滑な偏心回動が阻害されてしまう。この結果
、ポンプ回転数との相対関係で一定に制御されるポンプ
吐出流量の制御応答性が悪化し、図７の破線で示すよう
に吐出流量のヒステリシスが大きくなってしまう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の問
題点に鑑みて案出されたもので、とりわけサイドプレー
トとリアカバーとの間に形成されてポンプの吐出圧を導
入する受圧部を、吐出ポート側の一部領域に形成したこ
とを特徴としている。又、サイドプレートの外径とロー
タの外径とを略同径としたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】前記構成の本発明によれば、ポンプ吐出圧がサ
イドプレートの一側面全体ではなくポンプ吐出側の一部
領域だけつまり小さな受圧面積に作用するため、サイド
プレートのカムリングに対する押圧力が小さくなり、カ
ムリングを常時円滑に偏心回動させることが可能となる
。

【０００８】又、サイドプレートの外径とロータの外径
とを略同径にすることにより、ポンプ吐出圧を受けるサ
イドプレートがカムリングに摺接するのを避けることが
できるため、カムリングの偏心回動時に生じる摩擦抵抗
が低減し、カムリングを円滑に偏心回動させることが可
能となる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳述する
。

【００１０】図１は本発明の可変容量型ベーンポンプの
一実施例を示す概略構成図であり、図２は一部を省略し
て示す可変容量型ベーンポンプの要部断面図であり、図
５は同縦断面図である。これらの図において１はポンプ
ボディである。このポンプボディ１には駆動軸２を回動
可能に支持してあり、駆動軸２にはロータ３を一体回動
できるように連繋してある。ロータ３は、その外周側に
放射状に複数のスロット４を形成してあり、このスロッ
ト４内にベーン５を摺動自在に収容してある。

【００１１】６はカムリングであり、このカムリング６
は図中上端部をピン７でポンプボディ１に枢支してある
。このカムリング６には円形状の内周カム面（内周）８
を形成してあり、その内部空間内に前記ベーン５を備え
たロータ３を収容してある。そして、このカムリング６
の図中下端部にはアーム９を半径方向外方へ向かって延
設してあり、このアーム９を制御機構１０に連繋してあ
る。

【００１２】この制御機構１０は、ポンプボディ１の図
中下端部に配置してある。この制御機構１０は、図２に
その詳細を示すように、略円筒状のケーシング１１（図
３参照）に形成した左右一対のシリンダ１２，１３と、
これらシリンダ１２，１３内にスライド可能にかつ対向
させて収容した左右一対のピストン１４，１５と、これ
らピストン１４，１５をアーム９側へ付勢する圧縮スプ
リング１６，１７とを備えており、シリンダ１２，１３
の外端部を閉止栓１８，１９で閉塞してある。尚、ピス
トン１４，１５の先端には押圧部材２０，２１を固定し
てあり、この押圧部材２０，２１をアーム９の側面に当
接させてある。又、ピストン１４，１５は、そのストロ
ーク量が閉止栓１８，１９の端部１８ａ，１９ａで規制
されるようになっている。

【００１３】２２はポンプボディ１及びサイドプレート
２３のロータ３側の側面に複数形成した凹溝であり、こ
の凹溝２２はスロット４の底部４ａに連通するようにし
てある（図５参照）。そして、これら凹溝２２のうち、
ポンプの吐出領域に位置する凹溝２２には油圧通路２４
の一端が連通するようにしてあり、ポンプの吸入領域に
位置する凹溝２２には油圧通路２５の一端が連通するよ
うにしてある（図７参照）。

【００１４】そして、一方の油圧通路２４は、その他端
を吐出ポート２６から延設したポンプ吐出通路２７に接
続すると共に、分岐通路２８を介して一方のシリンダ１
３に連通してある（図７参照）。そして、分岐通路２８
の油圧通路２４への接続点と油圧通路２４のポンプ吐出
通路２７への接続点との間の油圧通路２４には、オリフ
ィス２９を設けてある（図３参照）。他方の油圧通路２
５は、その他端を他方のシリンダ１２に連通すると共に
、分岐通路３０を介して吐出ポート２６に連通させてあ
る（図７参照）。

【００１５】尚、３１はオイル吸入ポートであり、この
オイル吸入ポート３１は吸入室３２及び吸入路３３を介
してポンプ吸入領域に位置するポンプ室３４に連通して
ある（図４〜図５参照）。一方、ポンプ吐出領域にある
ポンプ室３４は吐出室３５及び吐出ポート２６に連通さ
せてある（図２及び図３参照）。

【００１６】図３〜図５において、３６はサイドプレー
ト２３とリアカバー３７との接合面を密封するＯリング
であり、このＯリング３６の内側には受圧部形成用Ｏリ
ング３８を配置してある。この受圧部形成用Ｏリング３
８は、その内側部分のサイドプレート２３とリアカバー
３７との間の微小隙間（図４において網目で示す受圧部
３９）がポンプ吐出側の一部領域に対応するように、Ｏ
リング３６に対して偏心させて配置してある。そして、
この受圧部形成用Ｏリング３８で仕切られた受圧部３９
には、オリフィス２９通過後の油圧通路２４を開口させ
ると共に、ポンプ吐出通路２７の一端を開口させてある
。

【００１７】４０は油圧通路仕切り用のＯリングである
。このＯリング４０は、サイドプレート２３に形成した
油圧通路２４の外周側に配置し、リアカバー３７とサイ
ドプレート２３との間を密封して、オリフィス２９通過
前の油圧通路２４内の高圧流体（油）が受圧部３９及び
ポンプ吐出通路２７内に流入するのを阻止するようにし
てある。

【００１８】尚、図１において、Ｏ１はロータ３の回転
中心であり、Ｏ２はカムリング６の内周カム面８の中心
である。又、図３及び図５において１ａはポンプボディ
１の一部を構成するセンターボディであり、このセンタ
ーボディ１ａの幅寸法はカムリング６の幅寸法よりも僅
かに大きく形成してある。

【００１９】以上の実施例構造によれば、ベーン５は、
ロータ３が図１中反時計回りに回転すると遠心力で内周
カム面８に押し付けられ、内周カム面８に摺接しつつ、
スロット４内を往復摺動する。従って、分岐通路３０，
油圧通路２５及びポンプ吸入領域にある凹溝２２を介し
てスロット４の底部４ａに導入された吐出油は、ポンプ
吐出領域においてスロット４内を下降するベーン５によ
り加圧される。そして、ポンプ室として機能するスロッ
ト４の底部４ａで加圧された上記油は、ポンプ吐出領域
に位置する凹溝２２，油圧通路２４及び分岐通路２８を
介して制御機構１０の図１中右側のシリンダ１３に導入
されると共に、受圧部３９内に導入され、さらにオリフ
ィス２９を介してポンプ吐出通路２７へ導かれるように
なっている。

【００２０】この結果、オリフィス２９を通過する前の
油圧通路２４内及び分岐通路２８内の油圧Ｐ１は、オリ
フィス２９を通過した後の油圧通路２４内の油圧（ポン
プ吐出圧）Ｐ２よりもオリフィス２９による圧力降下分
（ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２）だけ高くなっている。この油圧通
路２４のオリフィス２９の前後差圧（ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２
）は、ポンプ回転数が増加し、スロット４の底部４ａか
らの吐出油量が増加するのに伴って増大する。

【００２１】一方、図１中左側のシリンダ１２には、分
岐通路３０及び油圧通路２５を介してオリフィス２９通
過後の油圧（ポンプ吐出圧）Ｐ２が導入されるようにな
っているため、上記したオリフィス２９の前後差圧（Δ
Ｐ）の増大に伴って、ピストン１４，１５に作用する圧
力差も増大する。

【００２２】そして、これらピストン１４，１５に作用
する圧力差（ΔＰ）が所定値以上になると、図１中右側
のピストン１５を図１中左方向へ押圧する力が図１中左
側のピストン１４を図１中右方向へ押圧する力よりも大
きくなる。従って、カムリング６は、図１及び図２に示
す最大偏心位置から、偏心量ｅを減ずる方向（図中時計
回り方向）に制御機構１０により回動させられる。この
際、サイドプレート２３の受圧部３９にはポンプ吐出圧
が作用し、この受圧部３９に作用する圧力がサイドプレ
ート２３のロータ３側の側面に作用する圧力に対抗する
が、受圧部３９の受圧面積をポンプ吐出側の一部領域に
対応するように限定してあるため、サイドプレート２３
をカムリング６側に押圧する力が従来例に比較して小さ
くなる。従って、カムリング６とサイドプレート２３間
の摩擦抵抗が小さくなり、カムリング６の円滑な偏心回
動が得られる。そして、このカムリング６の回動量（θ
）に応じてポンプ吐出量が変化する。尚、前記受圧部３
９の受圧面積は、サイドプレート２３にポンプ吐出圧が
作用しても、サイドプレート２３とカムリング６の十分
な密着性つまりポンプ室３４のシール性が損なわれない
程度であることは云うまでもない。

【００２３】ポンプ吐出量が所定値以下、即ちオリフィ
ス２９の前後差圧（ΔＰ）が所定値以下の場合には、カ
ムリング６は制御機構１０により図１及び図２に示す最
大偏心位置に保持されている。

【００２４】尚、このような可変容量型ベーンポンプを
自動車のパワーステアリング装置に施用すれば、車両の
走行状態、即ちエンジン回転数に応じてパワーステアリ
ング装置に供給する油量を調整することが可能となる。

【００２５】以上のように本実施例は、サイドプレート
２３の受圧部３９をポンプ吐出側の一部領域に限定して
形成することにより、サイドプレート２３をカムリング
６に押圧する力を従来例よりも小さくし、ポンプ室３４
の十分なシール性を確保しつつ、サイドプレート２３と
カムリング６との間に生じる摩擦抵抗を低減化し、カム
リング６の偏心回動を円滑化することができる。これに
よって、ポンプ吐出量の制御応答性が向上し、吐出流量
のヒステリシスも図８の実線に示すように十分に小さく
なる。

【００２６】加えて本実施例は、スロット４の底部４ａ
から油圧通路２４を介して取り出した油圧を制御機構１
０の制御油圧として利用し、油圧通路２４に設けたオリ
フィス２９の前後差圧（ΔＰ）で制御機構１０を作動さ
せるようにしたため、オリフィス２９をポンプ吐出通路
２７に設ける必要がなくなり、従来例に比較してオリフ
ィス２９の前後差圧（ΔＰ）分に相当するポンプ仕事量
を減ずることができる。その結果、ポンプ内圧の上昇を
抑制することができ、ポンプ消費動力を低減することが
できると共に、油温の上昇をも効果的に抑制することが
できる。

【００２７】図９は本発明の他の実施例を示すものであ
る。即ち、本実施例は、ポンプボディ１にセンターボデ
ィ４１を介してリアカバー３７を固定してあり、これら
高剛性のポンプボディ１とリアカバー３７との間にカム
リング６を偏心回動できるように収容してある。尚、カ
ムリング６はその一端をピン７でポンプボディ１及びリ
アカバー３７に枢支してある。

【００２８】又、本実施例は、リアカバー３７のカムリ
ング６側の側面に駆動軸２と略同心でかつロータ３と略
同径の凹部４２を形成し、この凹部４２内にサイドプレ
ート４３をスライドできるように収容してある。

【００２９】このサイドプレート４３は、その外径をロ
ータ３の外径と略同径に形成してあり、凹部４２の内周
面に僅かな隙間をもって係合されるものである。そして
、このサイドプレート４３には、その外周と凹部４２の
底面側（図中左側の側面）にシール部材４４，４５を収
容してある。これらシール部材４４，４５はリアカバー
３７とサイドプレート２３との間の隙間を密封するもの
であり、このうち一方のシール部材４５は図１０に示す
ように駆動軸２に対して所定量偏心させて配置してある
。

【００３０】そして、これらシール部材４４，４５で仕
切られる領域には、ポンプ吐出通路２７及び油路４６を
介してポンプ吐出圧を導入するようにしてある。この結
果、図１０に示す斜線部が受圧部３９として機能し、こ
の受圧部３９にポンプ吐出圧が作用する。尚、受圧部３
９は、サイドプレート４３のロータ３側の側面に作用す
る高圧力と受圧部３９に作用する圧力とが圧力平衡する
ようにその面積を決定してある。

【００３１】図９中４７はガイドピンであり、このガイ
ドピン４７はサイドプレート４３の回り止め機能を有す
ると共にサイドプレート４３の軸方向移動を案内するガ
イド機能をも有する。又、４８はサイドプレート４３の
受圧部３９に形成した油溜めであり（図１０参照）、４
９はオイル吸入ポートである。尚、シール部材４４はテ
フロンリング５０とバックアップリング５１とからなり
、シール部材４５は通常Ｏリングを使用する。

【００３２】以上の実施例構造によれば、ポンプが作動
すると、サイドプレート４３はその両側に作用する圧力
が平衡する位置に保持されるため、ポンプ室３４内の圧
力の増減にかかわりなくサイドプレート４３とロータ３
との間に生ずる隙間を常時一定値に維持することができ
、高圧の油がサイドプレート４３とロータ３との間の隙
間から低圧側へ漏出するのを抑え、サイドプレート４３
とロータ３が焼付く等の不具合の発生を防止することが
できる。

【００３３】又、本実施例構造によれば、カムリング６
を高剛性のポンプボディ１とリアカバー３７との間に収
容してあるため、ポンプ室３４内の圧力が増大しても、
リアカバー３７とカムリング６及びカムリング６とポン
プボディ１との間の隙間量の増加を抑えることができる
。

【００３４】以上のように本実施例は、圧力により応動
するサイドプレート４３の外径寸法をロータ３の外径寸
法と略同一寸法に形成することにより、サイドプレート
４３とカムリング６とが摺接しないようにしてあるため
、ポンプの作動時にカムリング６に作用する摩擦力が増
加することがない。従って、前記実施例と同様にカムリ
ング６の偏心回動を円滑化することができ、ポンプ吐出
量の制御応答性が向上する。尚、本発明は、上記各実施
例の構成に限定されるものではなく、例えばカムリング
を内外周が偏心した構造とし、このカムリング全体を回
転させて可変吐出量を得るようにしたベーンポンプにも
適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る可変容量型ベーンポンプによれば、とりわけサイド
プレートとリアカバーとの間に形成されてポンプ吐出圧
を導入する受圧部を、ポンプ吐出側の一部領域に形成し
たため、サイドプレートのカムリングに対する押圧力が
小さくなり、摩擦抵抗が低減されて、カムリングを常時
円滑に偏心回動することができる。この結果、ポンプ吐
出流量の制御応答性が向上する。

【００３６】又、サイドプレートの外径とロータの外径
とを略同径にすることにより、ポンプ吐出圧を受けるサ
イドプレートとカムリングとが摺接するのを避けること
ができるため、カムリングの偏心回動時に生じる摩擦抵
抗が低減し、カムリングを常時円滑に偏心回動すること
ができ、ポンプ吐出流量の制御応答性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る可変容量型ベーンポンプの一実施
例を示す概略図。

【図２】同実施例を示す要部断面図（図５のＡ−Ａ線に
沿う断面図）。

【図３】同実施例を示す縦断面図（図６のＢ−Ｂ線に沿
う断面図）。

【図４】図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図。

【図５】図６のＤ−Ｄ線に沿う断面図。

【図６】本実施例の可変容量型ベーンポンプの正面図。

【図７】図５のＥ−Ｅ線に沿う断面図。

【図８】本実施例と従来例の吐出流量のヒステリシスを
比較して示す特性図である。

【図９】本発明の他の実施例を示す可変容量型ベーンポ
ンプの縦断面図。

【図１０】サイドプレートの正面図。

【符号の説明】

１…ポンプボディ、３…ロータ、５…ベーン、６…カム
リング、２３，４３…サイドプレート、３７…リアカバ
ー、３９…受圧部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一端がリアカバーにより閉塞されたポ
   ンプボディと、該ポンプボディの内部に収納され、かつ
   複数のベーンを放射方向へ摺動自在に支持するロータと
   、該ロータを内周内に収納し、かつ該ロータの中心に対
   して偏心回転自在に設けられたカムリングと、該カムリ
   ング側の前記リアカバーの側面に配置されたサイドプレ
   ートとを備え、該サイドプレートとリアカバーとの間に
   形成されてポンプの吐出圧を導入する受圧部を、ポンプ
   吐出側の一部領域に形成したことを特徴とする可変容量
   型ベーンポンプ。
2. 【請求項２】　　前記サイドプレートの外径と前記ロー
   タの外径とを略同径としたことを特徴とする請求項１記
   載の可変容量型ベーンポンプ。