JPH0444115B2 - - Google Patents

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JPH0444115B2
JPH0444115B2 JP59017933A JP1793384A JPH0444115B2 JP H0444115 B2 JPH0444115 B2 JP H0444115B2 JP 59017933 A JP59017933 A JP 59017933A JP 1793384 A JP1793384 A JP 1793384A JP H0444115 B2 JPH0444115 B2 JP H0444115B2
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JP
Japan
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vane
curve
suction
pump
transition curve
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JP59017933A
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English (en)
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JPS60162089A (ja
Inventor
Kyosuke Haga
Tsuneo Tanaka
Toshibumi Sakai
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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
Priority to JP1793384A priority Critical patent/JPS60162089A/ja
Priority to EP85100723A priority patent/EP0151983B1/en
Priority to DE8585100723T priority patent/DE3579829D1/de
Priority to US06/696,514 priority patent/US4610614A/en
Publication of JPS60162089A publication Critical patent/JPS60162089A/ja
Publication of JPH0444115B2 publication Critical patent/JPH0444115B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08Rotary pistons
    • F01C21/0809Construction of vanes or vane holders
    • F01C21/0818Vane tracking; control therefor
    • F01C21/0854Vane tracking; control therefor by fluid means
    • F01C21/0863Vane tracking; control therefor by fluid means the fluid being the working fluid
    • 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
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0042Systems for the equilibration of forces acting on the machines or pump
    • F04C15/0049Equalization of pressure pulses
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、動力舵取装置に好適な8枚ベーンを
備えたベーンポンプに関するものである。
<従来の技術> 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枚ベーンを備えたポン
プに比べて軽量で、かつ低コストである等の利点
があるが、反面洩れに係わるポンプステージの変
化に伴つて洩れ流量変動が生ずる問題がある。
すなわち、第1図の展開図で示すように、隣合
う2枚のベーンV、カムリングC、ロータRとに
よつて区画された複数のポンプ室の圧力は、ベー
ンVの回転角θに応じて吸入圧と吐出圧とに周期
的に変化するのに対し、吐出ポートOPに通ずる
ベーン背圧溝Gの圧力は、常に吐出圧の状態にあ
るので、ベーン背圧溝Gと吸入圧のポンプ圧との
差圧によつてロータRとサイドプレートとの間の
僅かな隙間を介して圧油の洩れが生ずる。
この場合、10枚ベーンの圧力平衡型ポンプにお
いては、各半周で5つのポンプ室が吸入区間と吐
出区間とに分割されるため、吐出区間は1ベーン
区間中に1回の割合で3つのポンプ室と2つのポ
ンプ室とに交互に切換わる。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)に差異を生じ、その結果ベーン
の回転角に応じて洩れ流量が変動する。
ポンプの実際の吐出流量は、カム緒元、ベーン
諸元によつて定まる理論吐出流量変動より前記し
た洩れ流量変動を差引いたもととなるが、洩れ流
料変動は主としてベーン背圧溝Gと吸入区間との
差圧の関数として決定され、負荷圧力の上昇に応
じてその変動幅が大きくなる。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が小さ
くて洩れ変量変動は殆ど生じないので、実際の吐
出流量の変動は理論吐出流量変動の影響しか受け
ないが、高圧時には洩れ流量変動が理論吐出流量
変動を上まわり、実際の叶出流量の変動は洩れ流
量変動に大きく影響される。
従つて叶出流量の変動を抑えて圧力脈動を低減
させるためには、洩れ流量変動を少なくすること
が肝要となる。
かかる洩れ流量変動を小さくするためには、洩
れに係わるステージが変化しない構造のポンプ、
すなわち半周で少なくとも4つ以上の偶数のポン
プ室を備えた8枚ベーンもしくは12枚ベーンのポ
ンプが好適であり、特に圧力平衡型として機能す
る最少ベーン枚数の8枚ベーンを備えたポンプが
コスト的に最も有利となる。しかしながら、8枚
ベーンのポンプは、理論叶出流量変動が10枚ベー
ンのものに比べて大きくなり、吐出流量の変動、
延いては圧力脈動の低減にはあまり効果がないこ
とが判明した。以下その理由を説明する。
一般に、ベーンVが摺接するカム曲線は、吸入
曲線部C1、大円部C2、叶出曲線部C3および
小円部C4にて構成され、吸入曲線部C1、叶出
曲線部C3はベーンVの運動を安定化させるため
に、第2図に示す速度線図から明らかなように等
加速度カム曲線からなつている。8枚ベーンのポ
ンプにおいては、吸入区間がベーンVの角度ピツ
チ(45゜)にほぼ対応するので、吸入ポートIPに
係わるベーンVは常に一枚となる。この一枚のベ
ーンVがロータRの回転に伴い前記ベーン背圧溝
G内の圧力作用により吸入曲線部C1に倣つて上
昇するため、ベーンVの上昇によりベーン下端側
の容積変化分だけ吐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、ベーン軌跡の速
度線図に従つて変化するので、ベーン回転角θに
対する消費流量の変動が大きくなり、これが理論
叶出流量変動を大きくする要因となつている。
<発明の目的> 本発明の目的は、8枚ベーンを備えた圧力平衡
型ベーンポンプにおいて、吸入区間におけるベー
ンの上昇による消費流量をベーンのいかなる角度
位置においても一定とし、以つて理論叶出流量変
動を少なくして圧力脈動を低減させることであ
る。
<発明の構成> 上記した目的を達成するために本発明は、吸入
曲線部を等速度曲線と、この等速度曲線の前後に
設けられる増速および減速用の緩和曲線とで構成
するとともに、これら増速側および減速側緩和曲
線の各始端部同士のなす角度ならびに各終端部同
士のなす角度をそれぞれベーンピツチ(45゜)に
等しくしたものである。
<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3図および第4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のポンプハウジング10との間にはウエブ
ワツシヤが弾発した状態で介挿され、このウエブ
ワツシヤ17の撥力によつて前記カムリング1
4、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15,
16はポンプハウジング10のエンドカバー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。
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8枚のベーン21を円周上等角度位置にお
いて放射方向に摺動可能に嵌装したロータ22が
カムリング14内に収納されている。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。
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叶出ポート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の
取巻くように中空室11に凹設された吸込室29
に開口され、この吸込室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。また一対のサイドプレート15,1
6のロータ22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が形成され、一方のベーン背圧溝37は
通孔39を介して叶出室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。
前記カムリング14のカム面20は第5図に示
すように、吸入曲線部C1と、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つている。しかして吸入曲線
部C1は第6図に示すように等速度曲線C11
と、この等速度曲線C11の前後に設けられた緩
和曲線C12,C13とからなつている。かかる
緩和曲線C12,C13はベーン21に作用する
加速度が過大とならないように増減速させるべく
ある角度範囲θ1,θ2に亘つて形成され、この
結果、吸入曲線部C1におけるベーン軌跡の速度
線図は第6図に示すようにほぼ台形となる。しか
して吸入線部C1はベーン21が緩和曲線C1
2,C13を通過する間は、吸入曲線部C1上に
2枚のベーン21が存在し、ベーン21が等速度
曲線C11を通過する間は、吸入曲線部C1上に
1枚のベーン21のみが存在する構成となつてい
る。すなわち増速側の緩和曲線C12の始端部と
減速側の緩和曲線C13の始端部とのなす角度は
ベーンピツチ(45゜)に等しく、同様に増速側の
緩和曲線C12の終端部と減速側の緩和曲線C1
3の終端部とのなす角度はベーンピツチ(45゜)
に等しくなつている。つまり等速度曲線C11の
前後の両緩和曲線C12,C13の角度幅θ1,
θ2は同一に設定されており、かつ角度変化に対
する緩和曲線C12の速度増加率と緩和曲線C1
3の速度減少率が等しくなるように設定されてい
る。
このように吸入曲線部C1を構成したことによ
り、ベーン21が等速度曲線C1を通過する際に
は、吸入曲線部C1には雄一のベーン21が等速
度で移動されるため、消費流量の変動は生じなく
なる。またベーン21が緩和曲線を通過する際に
は、個々をベーン21の下端より消費する吐出油
の量が変動することになるが、緩和曲線の増速側
および減速側の2枚のベーン21の速度変動の和
が緩和曲線の全区間に亘つて常にほぼ零となり、
2つのベーン21による消費流量の変動が互いに
打消されるようになる。従つてベーン21のいか
なる角度位置においても、ベーン21の上昇によ
る消費流量をほぼ一定にすることができ、理論吐
出流量変動をきわめて小さくすることができるよ
うになる。
<発明の効果> 以上述べたように本発明は、8枚のベーンを備
えた圧力平衡型ベーンポンプにして、カムリング
の吸入曲線部を等速度曲線と、この等速度曲線の
前後に設けた緩和曲線とで構成し、しかも増速側
緩和曲線を始端部と減速側緩和曲線の始端部との
なす角度ならびに増速度側緩和曲線の始端部と減
速側緩和曲線の終端部とのなす角度をそれぞれベ
ーンピツチに等しくし、減速側緩和曲線と減速側
緩和曲線とに同時にベーンが位置するように構成
したので、増速側緩和曲線にかかる一方のベンの
速度が増速するとき減速側緩和曲線にかかる他方
のベーンの速度が減速され、2つのベーンの速度
変動の和を緩和曲線の全区間に渡つてほぼ零とす
ることができる。
従つてベーンのいかなる角度位置においても、
ベーンの上昇による消費流量を一定にすることが
でき、これにより消費流量の変動により発生する
叶出流量変動をなくし、脈動を低減できる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のベーンポンプの一例を示す展開
図、第2図はベーンの速度線図を示す図、第3図
は本発明の実施例を示すベーンポンプの断面図、
第4図は第3図の−線矢視断面図、第5図は
第4図の一部を展開した図、第6図は吸入曲線部
におけるベーン速度線図で示す図である。 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、C1……吸入曲線部、C11……等速度
曲線、C12,C13……緩和曲線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ポンプハウジングと、このポンプハウジング
    に収納され吸入曲線部、吐出曲線部を有するカム
    面を形成したカムリングと、このカムリングのカ
    ム面に摺接する8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と、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
    吐出ポートに通ずるベーン背圧溝を形成したサイ
    ドプレートとを備えてなる圧力平衡型ベーンポン
    プにして、前記吸入曲線部を等速度曲線と、この
    等速度曲線の前後に設けられる増速および減速用
    の緩和曲線とで構成し、この増速用緩和曲線の始
    端部と減速用緩和曲線の始端部とのなす角度なら
    びに前記増速用緩和曲線の終端部と減速用緩和曲
    線の終端部とのなす角度をそれぞれベーンピツチ
    (45゜)に等しくし、前記増速用緩和曲線と減速用
    緩和曲線とに同時にベーンが位置するように構成
    してなるベーンポンプ。
JP1793384A 1984-02-01 1984-02-01 ベ−ンポンプ Granted JPS60162089A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1793384A JPS60162089A (ja) 1984-02-01 1984-02-01 ベ−ンポンプ
EP85100723A EP0151983B1 (en) 1984-02-01 1985-01-24 Vane pump
DE8585100723T DE3579829D1 (en) 1984-02-01 1985-01-24 Fluegelpumpe.
US06/696,514 US4610614A (en) 1984-02-01 1985-01-30 Vane pump

Applications Claiming Priority (1)

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JP1793384A JPS60162089A (ja) 1984-02-01 1984-02-01 ベ−ンポンプ

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Publication Number Publication Date
JPS60162089A JPS60162089A (ja) 1985-08-23
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ID=11957572

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58170868A (ja) * 1982-03-31 1983-10-07 Nippon Soken Inc ベ−ン型ポンプ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58170868A (ja) * 1982-03-31 1983-10-07 Nippon Soken Inc ベ−ン型ポンプ

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JPS60162089A (ja) 1985-08-23

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