JPH0518370A - ベーンポンプ装置 - Google Patents

ベーンポンプ装置

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JPH0518370A
JPH0518370A JP3195834A JP19583491A JPH0518370A JP H0518370 A JPH0518370 A JP H0518370A JP 3195834 A JP3195834 A JP 3195834A JP 19583491 A JP19583491 A JP 19583491A JP H0518370 A JPH0518370 A JP H0518370A
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rotor
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housing
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Seiichi Nagata
精一 永田
Yutaka Kubota
豊 久保田
Norihiro Mochizuki
紀宏 望月
Masumi Hayashi
真澄 林
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KYB Corp
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Kayaba Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転状況が変化した場合においても、圧力遷
移区間における圧力変動、それによる振動、騒音の発生
を効果的に防止することを可能とするベーンポンプ装置
を提供することを目的とする。 【構成】 運転状況に応じてアクチュエータを駆動させ
てカムリングの形状を変更させるものである。又、運転
状況に応じて複数個のシリンダ機構を駆動させてハウジ
ングを介してカムリングの形状を変更するものである。
さらに、運転状況に応じて形状記憶部材の温度を制御す
ることによりカムリングの形状を変更させるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ベーンポンプ装置に係
り、特に、圧力遷移区間における圧力変動を緩和して、
振動、騒音の低減を図ったものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のベーンポンプは、ほぼ、図5に示
すような構成になっている。図5はベーンポンプの要部
を示す図であり、回転軸101にはロータ103が固定
されている。上記ロータ103の外周側には、カムリン
グ105が設置されている。上記ロータ103の外周部
には、複数個のベーン107が所定のピッチで取付けら
れており、これらベーン107は、回転軸101及びロ
ータ103が回転することにより、放射方向に出没す
る。それによって、作動流体、例えば、作動油を吸引・
加圧して吐出するものである。尚、図中符号109は吐
出ポートを示し、又、符号111は吸込ポートを示して
いる。
【0003】ところで、上記構成のベーンポンプにあっ
ては、運転時の振動、それによる騒音の発生が問題とな
っている。この種の振動、騒音の発生は、吸入−吐出、
吐出−吸入の各圧力遷移区間における圧力変動が大きく
関係している。そこで、従来の場合には、圧力遷移区間
における圧力変動を滑らかなものにするために、次のよ
うな方策をとっている。
【0004】まず、カムリング105の形状を適宜な形
状とすることにより、上記圧力遷移区間における予圧縮
量、予減圧量を調整する方法がとられている。又、それ
とは別に、吐出ポート109、109、吸込ポート11
1、111に、それぞれ切欠部113を設け、その切欠
部113を介して圧力遷移区間におけける圧力流体をリ
ークさせ、それによって、上記圧力変動を緩和させる方
法も採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。すなわち、カムリング10
5の形状を工夫したり、或いは、切欠部113を設ける
ことにより、遷移区間における圧力変動を緩和させる方
策をとったとしても、ベーンポンプの運転状況が変化し
た場合には、最早それに対応することは不可能であり、
結局、振動の発生、騒音の発生を解決するには到らない
ことになってしまう。これをさらに詳細に説明すると、
例えば、カムリング105の形状によって決定される吸
入−吐出過程における予圧縮効果と、吐出−吸入過程に
おける予減圧効果は、カムリング105の形状によって
一義的に決定されてしまう。ところが、実際には、吐出
圧力が高くなれば、上記予圧縮効果及び予減圧効果を大
きくし、逆に、吐出圧力が低くなれば、上記予圧縮効果
及び予減圧効果を小さくする必要がある。又、吐出圧力
の変化以外にも、作動流体の物性値が変化した場合等に
も上記予圧縮効果及び予減圧効果を適当に変えてやる必
要がある。しかしながら、従来の場合には、調整目標と
する運転状況を固定し、それに対応したカムリング10
5の形状を設定しているので、上記したような運転状況
の変化に対応することができなくなってしまうものであ
る。
【0006】又、切欠部113を設けることによって圧
力流体の一部をリークさせる方法の場合には、切欠部1
13の大きさによっては容積効率の低下につながってし
まい、又、吐出ポート109に噴出する圧力流体による
圧力変動が大きくなってしまうことになり、結局、切欠
部113を設けることによる圧力変動の緩和効果にも限
界があった。
【0007】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、運転状況が変化した場
合においても、圧力遷移区間における圧力変動、それに
よる振動、騒音の発生を効果的に防止することを可能と
するベーンポンプ装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明によるベーンポンプ装置は、回転軸に固定され
たロータと、上記ロータの外周側に配置されたカムリン
グと、上記ロータの外周部に設けられ放射方向に移動可
能に設けられた複数個のベーンと、上記カムリングの外
周側に配置されたハウジングと、上記ハウジングとカム
リングとの間に配置された複数個のアクチュエータと、
運転状況に応じて上記アクチュエータを駆動させてカム
リングの形状を変更させる制御手段と、を具備したこと
を特徴とするものである。
【0009】又、回転軸に固定されたロータと、上記ロ
ータの外周側に配置されたカムリングと、上記ロータの
外周部に設けられ放射方向に移動可能に設けられた複数
個のベーンと、上記カムリングの外周側に配置され複数
個のハウジング要素を連結してなるハウジングと、上記
ハウジングの複数個のハウジング要素を連結するシリン
ダ機構と、運転状況に応じて上記複数個のシリンダ機構
を駆動させてハウジングを介してカムリングの形状を変
更する制御手段と、を具備したことを特徴とするもので
ある。
【0010】さらに、回転軸に固定されたロータと、上
記ロータの外周側に配置されたカムリングと、上記ロー
タの外周部に設けられ放射方向に移動可能に設けられた
複数個のベーンと、上記カムリングの外周側に貼付され
上記カムリングとによってバイメタルを構成する形状記
憶部材と、運転状況に応じて上記形状記憶部材の温度を
制御することによりカムリングの形状を変更させる制御
手段と、を具備したことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】まず、第1請求項の場合であるが、図1に示す
ように、制御手段Aは、例えば、演算器Bと各種のセン
サCから構成されていて、演算器BはセンサCからの信
号に基づいて、カムリングD及びハウジングEとの間に
配置された複数個のアクチュエータFを適宜駆動する。
それによって、カムリングDの形状が機械的に変更さ
れ、そのときの運転状況に応じた最適の形状となる。そ
れによって、圧力遷移区間における圧力変動、ひいては
振動、騒音の発生を防止する。例えば、制御手段による
制御を停止して、カムリングDの形状を、図2に破線で
示すように基本形状にしておけば、従来通りの機能を発
揮する。これに対して、吐出圧力が上昇した場合には、
予圧縮効果及び予減圧効果を大きくするために、図2に
実線で示すように、各アクチュエータFを駆動して、カ
ムリングDの形状を変更する。それによって、予圧縮効
果及び予減圧効果が大きくなり、圧力遷移区間における
圧力変動を滑らかなものとすることができる。又、吐出
圧力が低下した場合には、上記アクチュエータFを逆方
向に駆動して、カムリングDを適切な形状に変形させ
る。それによって、予圧縮効果及び予減圧効果が小さく
なり、圧力遷移区間における圧力変動を滑らかなものと
することができる。
【0012】又、第2請求項の場合には、複数個のハウ
ジング要素を連結しているシリンダ機構を制御手段によ
って駆動し、それによって、ハウジングを介してカムリ
ングの形状を、運転状況に応じた最適なものにする。
【0013】さらに、第3請求項の場合には、カムリン
グの外周側に貼付された形状記憶部材の温度を制御手段
によって制御し、それによって、カムリングの形状を運
転状況に応じた最適なものに変形させる。
【0014】
【実施例】以下、図3を参照して本発明の第1実施例を
説明する。図3はベーンポンプ装置の要部を示す図であ
り、回転軸1にはロータ3が固定されている。上記ロー
タ3の外周側には、カムリング5が設置されている。上
記ロータ3の外周部には、複数個のベーン7が所定のピ
ッチで取付けられており、これらベーン7は、回転軸1
及びロータ3が回転することにより、放射方向に出没す
る。それによって、作動流体、例えば、作動油を吸引・
加圧して吐出するものである。尚、図中符号9は吐出ポ
ートを示し、又、符号11は吸込ポートを示している。
【0015】上記カムリング5の外周側には、間隔を存
した状態で、ハウジング13が配置されている。上記ハ
ウジング13とカムリング5との間には、アクチュエー
タとしての積層型圧電素子15が所定のピッチで取付け
られている。上記積層型圧電素子15は、外部より電気
的エネルギー(例えば、電圧の印加)を付与されると、
機械的歪みとして出力するものである。つまり、複数個
の積層型圧電素子15によって、外周側より適宜の機械
的歪みをカムリング5に付与し、それによって、カムリ
ング5の形状を運転状況に応じて適宜変化させるもので
ある。
【0016】上記各積層型圧電素子15は、アンプ17
に接続されており、このアンプ17は演算器19によっ
て制御される。これらアンプ17及び演算器19によっ
て制御手段20を構成している。演算器19には、運転
状況を示す各種信号、例えば、吐出圧力信号S21、回転
速度信号S23が入力される。演算器19は、これら吐出
圧力信号S21、回転速度信号S23に基づいて、アンプ1
7に制御信号S19を出力する。それによって、アンプ1
7を介して、各積層型圧電素子15に適宜の電圧が印加
される。各積層型圧電素子15は、印加された電圧に反
応して変形し、それによって、カムリング5をそのとき
の運転状況に対応した適切な形状に変形させる。
【0017】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、ベーンポンプ自体の運転状況
に応じて、カムリング5の形状を変形させて、圧力遷移
区間における圧力変動を抑制することができるので、振
動、騒音の発生を効果的に抑制することができる。又、
カムリング5の形状を適宜変更することにより、上記圧
力遷移区間における圧力変動の緩和はもとより、ベーン
ポンプとしての吐出流量を制御することも可能になる。
【0018】次に、図4を参照して本発明の第2実施例
を説明する。尚、前記第1実施例と同一部分には同一符
号を付して示しその説明は省略する。この実施例の場合
には、ハウジング13が二分割されていて、ハウジング
要素21、21となっている。ハウジング要素21、2
1の連結部には、アクチュエータとしての油圧シリンダ
機構23、23が介挿されている。上記油圧シリンダ機
構23は、シリンダ25と、このシリンダ25内に移動
可能に収容されたピストン27と、ピストン27に固定
されたロッド29とから構成されている。そして、シリ
ンダ25が一方のハウジング要素21に連結されてい
て、ロッド29が他方のハウジング要素21に連結され
ている。
【0019】上記油圧シリンダ機構23、23は、配管
31、33を介して制御弁35に連結されている。制御
弁35には、ベーンポンプの吐出ポート9を介して作動
油が供給され、又、戻りの作動油はタンクTに戻される
ようになっている。制御弁35は、切換位置35a 、35b
、35c を備えていて、ソレノイド37が非励磁のとき
には、コイルスプリング38、39によって中立保持さ
れていて、切換位置35bに切換わっている。又、ソレノ
イド37を励磁して適宜の方向に駆動させることによ
り、切換位置35a 、35b に切換わるものである。
【0020】上記ソレノイド37を制御するのが、演算
器41である。そして、制御弁35及び演算器41等に
よって制御手段40を構成している。この演算器41に
は、吐出圧力信号S43、回転速度信号S45、制御圧力信
号S47が入力されるようになっており、演算器41は、
これら吐出圧力信号S43、回転速度信号S45、制御圧力
信号S47に基づいて、ソレノイド37を制御するもので
ある。そして、ベーンポンプの運転状況に応じて制御弁
35を切換制御して、油圧シリンダ機構23、23に作
動油を供給・排出する。それによって、ハウジング要素
21、21を介して、カムリング5の形状を適宜変更し
ていくものである。よって、この実施例の場合にも前記
第1実施例の場合と同様の効果を奏することができる。
【0021】尚、本発明は前記各実施例に限定されるも
のではない。すなわち、カムリング5の形状をベーンポ
ンプの運転状況に応じて変形させる手段としては、カム
リング5の外周面に形状記憶部材としての形状記憶合金
を貼付してバイメタル構造とし、それによって、カムリ
ング5の形状を適宜変形させる構成も考えられる。又、
ベーンポンプの運転状況を把握する場合に、作動流体温
度を検出する、負荷条件を検知する、等の方法によって
行うことも考えられる。
【0022】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によるベーン
ポンプによると、カムリングの形状を、運転状況に応じ
た最適なものとすることができるので、圧力遷移区間に
おける圧力変動を緩和させて、振動、騒音の発生を効果
的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示す図でベーンポンプ装置の要
部を示す図である。
【図2】本発明の作用を示す図でベーンポンプ装置の要
部を示す図である。
【図3】本発明の第1実施例を示す図でベーンポンプ装
置の要部を示す図である。
【図4】本発明の第2実施例を示す図でベーンポンプ装
置の要部を示す図である。
【図5】従来例を示す図でベーンポンプの要部を示す図
である。
【符号の説明】
1 回転軸 3 ロータ 5 カムリング 7 ベーン 13 ハウジング 15 積層型圧電素子(アクチュェータ) 17 アンプ(制御手段の一部) 19 演算器(制御手段の一部) 20 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 紀宏 岐阜県可児市土田2548 カヤバ工業株式会 社岐阜北工場内 (72)発明者 林 真澄 岐阜県可児市土田2548 カヤバ工業株式会 社岐阜北工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸に固定されたロータと、上記ロー
    タの外周側に配置されたカムリングと、上記ロータの外
    周部に設けられ放射方向に移動可能に設けられた複数個
    のベーンと、上記カムリングの外周側に配置されたハウ
    ジングと、上記ハウジングとカムリングとの間に配置さ
    れた複数個のアクチュエータと、運転状況に応じて上記
    アクチュエータを駆動させてカムリングの形状を変更さ
    せる制御手段と、を具備したことを特徴とするベーンポ
    ンプ装置。
  2. 【請求項2】 回転軸に固定されたロータと、上記ロー
    タの外周側に配置されたカムリングと、上記ロータの外
    周部に設けられ放射方向に移動可能に設けられた複数個
    のベーンと、上記カムリングの外周側に配置され複数個
    のハウジング要素を連結してなるハウジングと、上記ハ
    ウジングの複数個のハウジング要素を連結するシリンダ
    機構と、運転状況に応じて上記複数個のシリンダ機構を
    駆動させてハウジングを介してカムリングの形状を変更
    する制御手段と、を具備したことを特徴とするベーンポ
    ンプ装置。
  3. 【請求項3】 回転軸に固定されたロータと、上記ロー
    タの外周側に配置されたカムリングと、上記ロータの外
    周部に設けられ放射方向に移動可能に設けられた複数個
    のベーンと、上記カムリングの外周側に貼付され上記カ
    ムリングとによってバイメタルを構成する形状記憶部材
    と、運転状況に応じて上記形状記憶部材の温度を制御す
    ることによりカムリングの形状を変更する制御手段と、
    を具備したことを特徴とするベーンポンプ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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