JPH061788U - ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大容量でかつコンパクトなベーンポンプを得
るにあたって、メータリングオリフィスへのポンプ吐出
側の流路を確保し、流量変動を防止する。 【構成】 プレッシャプレート２１のポンプ吐出側通路
２６に対向するサイドプレート２０側のポンプ吐出側凹
部４０を、このサイドプレート内側面、外周部に開口さ
せて形成する。この吐出側凹部に連通する溝部４１を、
カムリング１７、サイドプレートの一方の外周部を小径
としたりして形成する。この溝部とポンプボディ収納空
間１４内でポンプ構成要素１３の外周部に臨んで開口さ
れるメータリングオリフィス３２に連通する容積空間４
３を、カムリング、収納空間間に形成する。そして、プ
レッシャプレートの吐出側通路、吐出側圧力室２５を通
る流路とは別に、サイドプレート側からも吐出ポート側
メータリングオリフィスに至るポンプ吐出側流路を形成
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえば自動車のハンドル操作力を軽減するためのパワーステアリ ング装置等に用いて好適なベーンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のベーンポンプは、パワーステアリング装置における油圧源等として用 いて好適なものであり、従来から種々の構造を有するものが、多数提案されてい る。

【０００３】 その一例を図８を用いて簡単に説明すると、全体を符号１０で示すベーンポン プは、ポンプボディを構成するフロントボディ１１およびリアボディ１２を備え ている。このリアボディ１２は略カップ状を呈し、その内部にポンプ構成要素１ ３を収納配置する収納空間１４が形成されるとともに、この収納空間１４の開口 端を閉塞するようにしてフロントボディ１１が組合わせて一体化されている。こ のフロントボディ１１は、前記ポンプ構成要素１３の回転子であるロータ１５を 外部から回転駆動するためのドライブシャフト１６が貫通した状態で軸受１６ａ ，１６ｂによって回転自在に支持されている。

【０００４】 １７はベーン１５ａを有するロータ１５が収納配置される略楕円形状を呈する 内側カム面１７ａを有しこのカム面１７ａとロータ１５との間に一対のポンプ室 １８，１８（一方のみを図示する）を形成するカムリングで、このカムリング１ ７と前記ベーン１５ａを有するロータ１５とによってポンプカートリッジ１９が 構成されている。

【０００５】 ２０はこのポンプカートリッジ１９のフロントボディ１１側に圧接して積層配 置されるサイドプレート、２１はポンプカートリッジ１９のリアボディ１２側に 圧接して積層配置されるプレッシャプレートで、これら両プレート２０，２１と 前記ポンプカートリッジ１９とによって、前記ポンプ構成要素１３が構成されて いる。 なお、これら両プレート２０，２１とカムリング１７とは位置決めピン２２に よって回転方向で位置決めされた状態でボルト２３によってフロントボディ１１ 側に一体化されて組付け固定されている。

【０００６】 ２５は前記リアボディ１２の収納空間１４内でその底部側に形成されるポンプ 吐出側の圧力室で、プレッシャプレート２１にポンプ吐出側圧力を作用させるよ うになっている。２６はこのポンプ吐出側圧力室２５にポンプ室１８からの圧油 を導くプレッシャプレート２１に穿設されているポンプ吐出側通路である。

【０００７】 ２７はリアボディ１２の一部に設けられた吸込ポート２８からの吸込側流体を 前記ポンプ室１８に導くようにリアボディ１２、フロントボディ１１内に形成さ れたポンプ吸込側通路で、この通路２７は前記サイドプレート２０に穿設されて いるポンプ吸込用開口２９を経てポンプ室１８に接続されている。

【０００８】 ３０はリアボディ１２内部に設けられ通路３０ａを介して前記ポンプ吐出側の 圧力室２５と接続され、これを吸込ポート２８近くのポンプ吸込側通路２７に選 択的に接続しポンプ室１８からの吐出流体を所定流量に制御するための流量制御 弁、３１はこの流量制御弁３０にて一部が吸込側に還流された残りを、図示しな いパワーステアリング装置（図中ＰＳで示す）等の油圧機器に給送するための吐 出ポートで、この吐出ポート３１は、前記リアボディ１２の側部に、前記収納空 間１４に対しての接続部にメータリングオリフィス３２を有する状態で設けられ ている。

【０００９】 なお、このベーンポンプ１０は、図８から明らかなように、上述した以外の構 成部品等も有しているが、これらは従来から周知の通りであり、その説明は省略 する。

【００１０】 以上のような構成によるベーンポンプ１０によれば、ロータ１５がドライブシ ャフト１６によりベーン１５ａを出入りさせながら回転駆動されることにより、 吸込ポート２８からの圧油を、通路２７、開口２９を経てポンプ室１８内に吸込 み、かつ吐出側通路２６からポンプ吐出側圧力室２５に送出された後、所定圧力 以下では吐出ポート３１から全量がパワーステアリング装置ＰＳ等に吐出されて 給送され、また所定圧力以上では前記流量制御弁３０により一部が吸込側に還流 され、残りの圧油がポンプ吐出側圧力室２５からポンプ構成要素１３の外周部と 収納空間１４の内壁部との隙間通路３３、さらにこれに開口するメータリングオ リフィス３２を経て吐出ポート３１から吐出されるようになっている。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述したような従来構造によるベーンポンプでは、ポンプカートリ ッジ１９内のポンプ室１８から吐出されるポンプ吐出側の圧油は、その全吐出量 が、プレッシャプレート２１に穿設されているポンプ吐出側通路２６を経て、そ の背面側に形成されているポンプ吐出側圧力室２５に吐出される。そして、この 圧力室２５内の圧油の一部が、ポンプ吐出流量の増大化に伴って流量制御弁３０ によりポンプ吸込側に還流される一方、残りの圧油が、ポンプ構成要素１３であ るプレッシャプレート２１、カムリング１７の外周部とリアボディ１２の収納空 間１４内壁部との間の隙間通路３３を介して、前記メータリングオリフィス３２ から吐出ポート３１にかけて流れるようになっている。

【００１２】 このようなベーンポンプ１０において、ポンプ回転数が増大し、ポンプの固有 吐出量が多くなると、前記流量制御弁３０によりポンプ吸込側に還流されるオー バーフロー量が多くなるとともに、ポンプからの調整流量が小さくなる。そして 、この流量制御弁３０によるオーバーフロー量が、ポンプの調整流量よりも多く なると、ポンプ吐出側圧力室２５内での圧油の流れ方向が、流量制御弁３０の通 路３０ａ側に移り、吐出ポート３１への流れが不安定となり易く、結果としてポ ンプ吐出側での流量変動を招いてしまうという不具合を生じている。

【００１３】 すなわち、ポンプ吐出側圧力室２５と吐出ポート３１側のメータリングオリフ ィス３２との間には、前述したように収納空間１４内壁部とポンプ構成要素１３ の外周部との間の隙間通路３３が存在し、このメータリングオリフィス３２手前 の隙間通路３３で上述した吐出ポート３１に至る流れが絞られ、これにより前記 流量制御弁３０の作動制御を行なうメータリングオリフィス３２の上流側での流 れが不安定となるもので、結果として流量制御性能も不安定なものとなるもので あった。

【００１４】 特に、このような問題は、ポンプ１０には小型かつコンパクト化が望まれる一 方、大容量化も望まれている場合に著しいものである。すなわち、このようなコ ンパクトなポンプ１０を得るには、上述したポンプカートリッジ１９等のポンプ 構成要素１３の外径部とこれを収納保持するポンプボディ側での収納空間１４の 内壁部との隙間を最小限とすることが必要であり、これにより上述した隙間通路 ３３はきわめて微小な隙間となる。したがって、上述したように調整流量よりも オーバーフロー量が多くなったときには、吐出ポート３１側に流れようとする圧 油は、前記微小な隙間通路３３で絞られることになり、結果として流量制御弁３ ０を作動させるメータリングオリフィス３２手前での流れが不安定となり、流量 制御性能も不安定となってしまうものであった。

【００１５】 本考案はこのような問題点を解決するために、ポンプ回転数の増加等に伴なっ てポンプ固有の吐出量が増大し、ポンプ吸込側に還流させるオーバーフロー量が ポンプ調整流量よりも多くなったとしても、流量変動等の発生を防止し、ポンプ からの吐出流量特性として所要のものを得ることが可能となるベーンポンプを得 ることを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

このような要請に応えるために本考案に係るベーンポンプは、カムリングの一 側に圧接して配置されるプレッシャプレートのポンプ吐出側通路に対向して、カ ムリングの他側に配置されるサイドプレート側に形成されるポンプ吐出側凹部を 、このサイドプレートの内側面および外周部に開口させて形成し、かつこのポン プ吐出側凹部に連通する溝部を、前記カムリング、サイドプレートの少なくとも いずれか一方の外周部の一部を小径部としたり収納空間内周部を凹設したりする ことで形成するとともに、この溝部とポンプボディの収納空間内でポンプ構成要 素の外周部に臨んで開口される吐出ポートに至るメータリングオリフィスとに連 通する容積空間を、カムリング外周部の一部と収納空間の内壁部との間に形成し 、プレッシャプレートのポンプ吐出側通路、ポンプ吐出側圧力室を通っての流路 とは別に、サイドプレート側からも、サイドプレート、カムリング間の溝部、カ ムリング外周部の容積空間を介して吐出ポート側のメータリングオリフィスに至 るポンプ吐出側流路を形成したものである。

【００１７】

【作用】

本考案によれば、ポンプ構成要素にて形成されているポンプ室からのポンプ吐 出側の圧油は、プレッシャプレートのポンプ吐出側通路を介してポンプボディの 収納空間に形成されているポンプ吐出側圧力室に流れ、この圧力室から一部が流 量制御弁を介してポンプ吸込側に還流される一方、残りの圧油が、収納空間内壁 部とプレッシャプレート外周部との間の隙間通路、さらにカムリングと収納空間 の内壁部との間の容積空間、この部分に開口しているメータリングオリフィスを 介して吐出ポートから吐出される。

【００１８】 また、これと同時に、前記ポンプ構成要素内のポンプ室から、サイドプレート に内側面および外周部に開口して形成したポンプ吐出側凹部からサイドプレート およびカムリング間等に形成される溝部を経て前記カムリング、収納空間間の容 積空間に導かれ、前記ポンプ吐出側圧力室からの圧油と合流して前記メータリン グオリフィスを介して吐出ポートから吐出される。

【００１９】 そして、このサイドプレート側のポンプ吐出側凹部からの流れは、ポンプの固 有吐出量が増大し、ポンプ吐出側圧力室から流量制御弁を通ってのポンプ吸込側 へのオーバーフロー量が調整流量よりも多くなったとしても、前記吐出ポート側 のメータリングオリフィスが開口する容積空間部分を流れるため、メータリング オリフィス手前での圧力を安定させることが可能で、これによりポンプからの吐 出流量の変動を防止し得るものである。

【００２０】

【実施例】

図１ないし図５は本考案に係るベーンポンプの一実施例を示すものであり、こ れらの図において、前述した図８と同一または相当する部分には同一番号を付し て説明は省略する。

【００２１】 さて、本考案によれば、前述したような構造によるベーンポンプ１０において 、カムリング１７の一側に圧接して配置されるプレッシャプレート２１のポンプ 吐出側通路２６に対向して、カムリング１７の他側に配置されるサイドプレート ２０側に形成されるポンプ吐出側凹部４０を、図１および図２から明らかなよう に、このサイドプレート２０の内側面および外周部に開口させた状態で形成し、 かつこのポンプ吐出側凹部４０に連通する溝部４１を、図１、図３および図４か ら明らかなように、前記カムリング１７、サイドプレート２０の少なくともいず れか一方の外周部の一部を小径部（本実施例ではカムリング１７の側縁に形成し た面取り部４２）とすることで形成するとともに、この溝部４１とリアボディ１ ２の収納空間１４内でポンプ構成要素１３の外周部に臨んで開口される吐出ポー ト３１に至るメータリングオリフィス３２とに連通する容積空間４３を、カムリ ング１７外周部の一部と収納空間１４の内壁部との間（本実施例では図３に示し たようにカムリング１７の外周部を台形状とするようにその一部に形成した切り 落とし部４４）に形成したところに特徴を有している。

【００２２】 そして、このような構成を採用することにより、プレッシャプレート２１のポ ンプ吐出側通路２６、ポンプ吐出側圧力室２５を通っての流路とは別に、サイド プレート２０側からも、サイドプレート２０、カムリング１７間の溝部４１、カ ムリング１７外周部の容積空間４３を介して吐出ポート３１側のメータリングオ リフィス３２に至るポンプ吐出側流路を形成するようにしている。

【００２３】 このような構成によれば、ポンプ構成要素１３にて形成されているポンプ室１ ８からのポンプ吐出側の圧油は、プレッシャプレート２１のポンプ吐出側通路２ ６を介してリアボディ１２の収納空間１４に形成されているポンプ吐出側圧力室 ２５に流れ、この圧力室２５から一部が流量制御弁３０を介してポンプ吸込側に 還流される一方、残りの圧油が、収納空間１４の内壁部とプレッシャプレート２ １の外周部との間の隙間通路３３、さらにカムリング１７と収納空間１４の内壁 部との間の容積空間４３、この部分に開口しているメータリングオリフィス３２ を介して吐出ポート３１から吐出される。

【００２４】 また、これと同時に、前記ポンプ構成要素１３内のポンプ室１８から、サイド プレート２０に内側面および外周部に開口して形成したポンプ吐出側凹部４０か らサイドプレート２０およびカムリング１７間に形成される溝部４１を経て前記 カムリング１７、収納空間１４間の容積空間４３に導かれ、前記ポンプ吐出側圧 力室２５からの圧油と合流して前記メータリングオリフィス３２を介して吐出ポ ート３１から吐出される。

【００２５】 そして、このサイドプレート２０側のポンプ吐出側凹部４０からの流れは、ポ ンプの固有吐出量が増大し、ポンプ吐出側圧力室２５から流量制御弁３０を通っ てのポンプ吸込側へのオーバーフロー量が調整流量よりも多くなったとしても、 図４から明らかなように、前記吐出ポート３１側のメータリングオリフィス３２ が開口する容積空間４３部分を流れるため、メータリングオリフィス３２手前で の圧力を安定させることが可能で、これによりこのベーンポンプ１０からの吐出 流量の変動を防止し得るものである。

【００２６】 ここで、上述した容積空間４３によれば、メータリングオリフィス３２が臨む 部分での通路容積を確保できるもので、このオリフィス３２に至る圧油の流れの 不安定さを解消するうえで効果を発揮し得るものである。

【００２７】 以上の構成によれば、図５に示したポンプ回転数Ｎとポンプ吐出流量Ｑとの関 係において、図中破線で示した従来構造による特性ａ，ｂ（ａは負荷作用時、ｂ は無負荷時）に比べ、実線ｃ，ｄ（ｃは負荷作用時、ｄは無負荷時）に示される ように、流量変動や必要以上の特性の落ち込み等といった不具合を解消し得るこ とは容易に理解されよう。

【００２８】 図６および図７は本考案の別の実施例を示すものであり、これらの図において 、この実施例では、サイドプレート２０の外周部に開口されているポンプ吐出側 凹部４０からの圧油を吐出ポート３１側に導く溝部４１を、リアボディ１２の収 納空間１４内壁部の一部を凹設することにより形成している。

【００２９】 そして、このような構成によっても、前述した実施例と同様の作用効果が得ら れることは容易に理解されよう。なお、このような構造によれば、溝部４１を形 成する凹部が、吐出ポート３１に対し軸線方向にずれたボディ１２のデッドスペ ースを利用しているため、前述したポンプの小型化を図るうえでの問題は生じな い。 また、このような溝部４１としては一対のポンプ吐出側凹部４０，４０からの 圧油を合流させてポンプ吐出側に導びけるようにすればよく、図示したような環 状凹部に限らず、略半周の溝部であってもよいことは言うまでもない。

【００３０】 なお、本考案は上述した実施例構造に限定されず、各部の形状、構造等を、適 宜変形、変更することは自由である。 たとえば前述した図１ないし図５に示した実施例では、カムリング１７とサイ ドプレート２０との間の溝部４１を、カムリング１７側縁の面取り部４２で形成 した場合を示したが、本考案はこれに限定されず、サイドプレート２０側の側縁 部を小径部とし、通路溝部としてもよいことは容易に理解されよう。

【００３１】 また、メータリングオリフィス３２が臨む容積空間４３としても、カムリング １７側の切り落とし部４４に限らず、リアボディ１２側の収納空間１４内壁部に 凹部を凹設して形成してもよいものである。

【００３２】 さらに、上述した構成によるベーンポンプ１０としては、上述した実施例構造 に限定されないことは勿論、上述した実施例で説明したパワーステアリング装置 以外にも、各種の機器、装置に適用してもよいことも言うまでもない。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係るベーンポンプによれば、カムリングの一側に 圧接して配置されるプレッシャプレートのポンプ吐出側通路に対向して、カムリ ングの他側に配置されるサイドプレート側に形成されるポンプ吐出側凹部を、こ のサイドプレートの内側面および外周部に開口させて形成し、かつこのポンプ吐 出側凹部に連通する溝部を、前記カムリング、サイドプレートの少なくともいず れか一方の外周部の一部を小径部としたりボディ収納空間内周部を凹設したりす ることで形成するとともに、この溝部とポンプボディの収納空間内でポンプ構成 要素の外周部に臨んで開口される吐出ポートに至るメータリングオリフィスとに 連通する容積空間を、カムリング外周部の一部と収納空間の内壁部との間に形成 し、プレッシャプレートのポンプ吐出側通路、ポンプ吐出側圧力室を通っての流 路とは別に、サイドプレート側からも、サイドプレート、カムリング間の溝部、 カムリング外周部の容積空間を介して吐出ポート側のメータリングオリフィスに 至るポンプ吐出側流路を形成したので、簡単な構成にもかかわらず、以下の通り の実用上種々優れた効果がある。

【００３４】 すなわち、ポンプ吐出側の圧油は、ポンプ室からプレッシャプレートのポンプ 吐出側通路を介してポンプボディの収納空間に形成されるポンプ吐出側圧力室を 通る通常の流れとは別に、ポンプ室から、サイドプレートに内側面および外周部 に開口して形成したポンプ吐出側凹部からサイドプレートおよびカムリング間に 形成される溝部を経て前記カムリング、収納空間間の容積空間に導かれ、前記ポ ンプ吐出側圧力室からの圧油と合流してメータリングオリフィスを介して吐出ポ ートから吐出され、このサイドプレート側のポンプ吐出側凹部からの流れが、ポ ンプの固有吐出量が増大し、ポンプ吐出側圧力室から流量制御弁を通ってのポン プ吸込側へのオーバーフロー量が調整流量よりも多くなったとしても、前記吐出 ポート側のメータリングオリフィスが開口する容積空間部分を流れるため、メー タリングオリフィス手前での圧力を安定させることが可能で、これによりポンプ からの吐出流量の変動を防止し、またメータリングオリフィス前、後の圧力差で 作動される流量制御弁の動きに適切に行なえ、流量制御を所要の状態で行なえる という利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るベーンポンプの一実施例を示す全
体の概略断面図である。

【図２】本考案の要部となるポンプ構成要素を構成する
サイドプレートのカムリング側の端面図である。

【図３】本考案の要部となるカムリングの概略形状を示
す概略斜視図である。

【図４】本考案の要部となるポンプ構成要素と収納空間
とでの油圧の流れを説明するための概略図である。

【図５】本考案によるベーンポンプの回転数と吐出流量
との関係を従来例との比較で示す特性図である。

【図６】本考案に係るベーンポンプの別の実施例を示す
要部構成のみの概略断面図である。

【図７】図６でのサイドプレート端面部分で切断して示
す概略断面図である。

【図８】従来のベーンポンプ構造を説明するための全体
の概略断面図である。

【符号の説明】

１０ ベーンポンプ １１ フロントボディ １２ リアボディ １３ ポンプ構成要素 １４ 収納空間 １５ ロータ １５ａ ベーン １６ ドライブシャフト １７ カムリング １７ａ カム面 １８ ポンプ室 １９ ポンプカートリッジ ２０ サイドプレート ２１ プレッシャプレート ２５ ポンプ吐出側圧力室 ２６ ポンプ吐出側通路 ２７ ポンプ吸込側通路 ２８ 吸込ポート ２９ ポンプ吸込側開口 ３０ 流量制御弁 ３１ 吐出ポート ３２ メータリングオリフィス ３３ 隙間通路 ４０ ポンプ吐出側凹部 ４１ 溝部 ４２ 面取り部 ４３ 容積空間 ４４ 切り落とし部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベーンを有するロータを収納したカムリ
   ングと、その両側に圧接して積層配置され前記ロータと
   協働してカムリング内にポンプ室を形成するサイドプレ
   ートおよびプレッシャプレートからなるポンプ構成要素
   と、このポンプ構成要素を収納配置させる収納空間を有
   しかつこの収納空間内で前記プレッシャプレート側にこ
   のプレッシャプレートに穿設されたポンプ吐出側通路を
   介して前記ポンプ室からの吐出流体が導かれるポンプ吐
   出側圧力室を形成するポンプボディと、このポンプボデ
   ィの一部に設けられ前記収納空間に対しポンプ構成要素
   の外周部との間に形成される隙間通路部分にメータリン
   グオリフィスを介して開口される吐出ポートと、前記メ
   ータリングオリフィス前、後の圧力差によって作動され
   前記ポンプ吐出側圧力室内の圧力流体をポンプ吸込側に
   還流させる流量制御弁を備えてなるベーンポンプにおい
   て、 前記プレッシャプレートのポンプ吐出側通路に対向して
   前記サイドプレート側のポンプ吐出側凹部を、このサイ
   ドプレートの内側面および外周部に開口させて形成し、
   かつこのポンプ吐出側凹部に連通する溝部を、前記カム
   リング、サイドプレートの少なくともいずれか一方の外
   周部の一部を小径部とすることによって形成するととも
   に、この溝部と前記吐出ポートに至るメータリングオリ
   フィスとに連通する容積空間を、前記カムリング外周部
   の一部と前記収納空間の内壁部との間に形成したことを
   特徴とするベーンポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のベーンポンプにおいて、 前記サイドプレートの外周部に開口されているポンプ吐
   出側凹部からの圧力流体を吐出ポートに導く溝部を、ポ
   ンプボディの収納空間内壁部の一部を凹設することによ
   り形成したことを特徴とするベーンポンプ。