JPH0740699Y2 - 一軸二連式油圧ポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両のパワーステアリングやサスペンション
等の油圧ポンプとして用いられる一軸二連式油圧ポンプ
に関する。

（従来の技術） 一般に、前後輪パワーステアリング方式の車両にあって
は、前後輪の操舵力が互いに異なるので、それらに対応
した２つの油圧源が必要である。そのため、二組のベー
ンポンプを単一の駆動軸上に配設したいわゆるタンデム
型ベーンポンプが用いられており、要求される負荷の程
度が前後輪で異なる場合であっても適切な吐出圧力を得
ることを可能にしている。

従来のこの種の一軸二連式油圧ポンプとしては、例えば
第４図に示すようなものが知られている（特開昭61-149
591号、特開昭61-150871号各公報参照）。第４図におい
て、１はタンデム型ベーンポンプであり、タンデム型ベ
ーンポンプ１は複数のベーン２を略半径方向に出没可能
に取付けたメインロータ３およびサブロータ４を、単一
の駆動軸５上にスプライン結合部６、７を介して取付け
るとともに、両端開口部がカバープレート８、２個のハ
ウジング９、10および２枚のサイドプレート11、12にて
閉塞されたメインカムリング13およびサブカムリング14
の内部に、前記メインロータ３およびサブロータ４をそ
れぞれ収容配置して、前記複数のベーン２の隣合うベー
ン間に容積の増減する作業室15を形成している。なお、
図中16は高圧室17を封止するシールリング、18、19は前
記高圧室17に吐出された吐出油のうち、余剰分の油を作
動油の吸入孔20に連なる低圧通路21に戻して、図示しな
い吐出孔から吐出される吐出油の油量を一定に制御する
流量制御弁、22は一方のハウジング９と駆動軸５との間
を封止する軸封シール、23、24は駆動軸５を回転可能に
支持する軸受である。

以上のような構成において、駆動軸５を回転駆動してメ
インロータ３およびサブロータ４を同時に回転させる
と、作動油は吸入孔20、低圧通路21および吸入ポート
（図示せず）を介して各作業室15内に導入され、その
後、メインロータ３およびサブロータ４の回転に伴う各
作業室15内の容積変化により加圧される。したがって、
各作業室15内で加圧された作動油は、吐出通路25、高圧
室17および図示しない高圧通路を経て流量制御弁室26、
27内に吐出され、その流量制御弁室26、27内の流量制御
弁18、19にて吐出流量が一定に制御される。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の一軸二連式油圧ポンプ
にあっては、一軸上で固定吐出量の二組のベーンポンプ
により運転される構成となっていたため、例えばサスペ
ンション用として片方のポンプに対して、負荷側より常
時100kgf/cm²を超える高速高圧連続運転が要求された場
合、固有吐出量が一定であるため、通常の負荷の要求流
量（フローコントロールバルブにて調整）よりも高回転
時はかなり余分な仕事をすることになり、消費馬力が非
常に大きくなってしまうという問題点があった。また、
ベーンポンプを使用しているため、このような高圧運転
下では洩れが増え、効率が著しく低下してしうまばかり
か、耐久性も十分に確保できないという問題点もあっ
た。

以上のような問題点に加えて、ハウジング10（センター
ボディ）内には一方のポンプ側の低圧通路21（低圧室）
と他方のポンプ側の図中上側の吐出通路25とが隣接して
配置されているため、高圧室と低圧室の大きな圧力差に
よってハウジング10が歪む、特に駆動軸５の軸方向に歪
み、内部リークが大きくなってしまうという不具合があ
った。

（考案の目的） このような不具合を解決するものとして、例えば実開昭
60-28576号公報に記載のように、ベーンポンプとプラン
ジャポンプとを組み合せた複合ポンプが提案されてい
る。しかしながら、該ポンプにおいては偏心カムを必要
とするプランジャポンプが駆動軸の入力端から遠い側に
配置されているので、ポンプの組立上偏心カムを駆動軸
に一体形成することができず、ポンプハウジングに駆動
軸を挿入した後にこの駆動軸に偏心カムを取り付けるこ
とになる。このため部品点数が増加し、さらにポンプの
組付けが困難になるという問題点があり、また本従来例
においてもセンターボディの歪みについては何等の配慮
がなされていない。

そこで本考案は、上記問題点を解消して、高回転時の消
費馬力が低く、高効率で耐久性が高く、かつ部品点数の
削減および組付けの容易化を図ることのできる一軸二連
式油圧ポンプを提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記目的達成のため、ベーンポンプおよびプ
ランジャポンプを同一の駆動軸に設けられた一軸二連式
油圧ポンプであって、ベーンポンプ本体をセンターボデ
ィ内の駆動軸の一端側に配設し、プランジャポンプ本体
を該センターボディの駆動軸の他端側に固設されたハウ
ジング内に配設し、プランジャポンプおよびベーンポン
プの高圧室はベーンポンプ本体の駆動軸の他端側に隣接
するセンターボディ内に近接させて配置するとともに、
ベーンポンプの低圧室はベーンポンプ本体の駆動軸の径
方向外方のセンターホディ内に配置し、プランジャポン
プの低圧室はハウジング内に配置した構成にしてある。

（作用） 本考案では、一軸二連式油圧ポンプがプランジャポンプ
およびベーンポンプにより構成され、高回転、高圧が要
求される負荷にはプランジャポンプが使用されるので、
高回転時の消費馬力が低減し、かつ容積効率が向上す
る。

また、上記各ポンプの高圧室はベーンポンプ本体の駆動
軸の他端側に隣接したセンターボディ内に近接して配置
されるのに対して、プランジャポンプの低圧室はハウジ
ング内に配置されるので、高圧室およびプランジャポン
プの低圧室の圧力差によるセンターボディへの影響はな
い。また、ベーンポンプの低圧室はセンターボディ内で
もベーンポンプ本体の駆動軸の径方向外方に配置される
ので、高圧室およびベーンポンプの低圧室の圧力差によ
るセンターボディの歪み、特に軸方向の歪みが小さくさ
れる。したがって、内部リークが小さくされる。さら
に、センターボディの容積効率を高くすることができ、
またプランジャポンプ側に影響を与えることなく高圧室
を形成することができる。

（実施例） 以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第１〜３図は本考案の一実施例を示す図である。まず、
構成を説明する。本実施例では第４図に示した従来例の
構成において同一構成部分には同一番号を付してその詳
細な説明は省略する。

第１図において、31は駆動軸32の入力端側、すなわち図
外のプーリーが取り付けられる右側端部に近い側（他端
側）に一体に形成された偏心カムであり、偏心カム31の
円周方向には複数のプランジャ33が配設され、偏心カム
31とプランジャ33との間にはカムメタル34およびカムシ
ート35が挿入されている。プランジャ33の底面33aはカ
ムシート35に摺接しており、カムシート35およびカムメ
タル34の挿入によって底面33aの周速が下げられる。プ
ランジャ33内部上壁33bとプラグ37に回転可能に装着さ
れるリテーナ36との間にはスプリング38が介装され、プ
ランジャ33はスプリング38により常にカムシート35に押
し付けられるように付勢され、偏心カム31の回転運動を
受けて半径方向の往復動を行う。また、プラグ37はハウ
ジング39に螺合されることにより支持され、プラグ37と
ハウジング39との間にはＯリング40が介装されている。
プランジャ33の側面には吸入孔41が設けられ、作動油は
プランジャ33が図中上方に上昇するとき吸入室42から吸
入孔41を通過してプランジャ33内部に流入する。

一方、ハウジング39の図中左方はセンターボディ43であ
り、センターボディ43内にはラジアルプランジャポンプ
49の吐出室（高圧室）44が画成されており、吐出室44は
ベーンポンプ50の高圧室17に対応して配置される。ま
た、プランジャ33と吐出室44との間にはチェックバルブ
45が設けられ、吐出室44からプランジャ33への高圧の作
動油の逆流を止める。なお、46、47は吸入室42を封止す
るオイルシール、48は駆動軸32を回転可能に支持する軸
受である。

上記、偏心カム31、プランジャ33、カムメタル34、カム
シート35、リテーナ36、プラグ37、スプリング38、ハウ
ジング39、Ｏリング40、吸入孔41、吸入室42、吐出室44
およびチェックバルブ45は全体としてラジアルプランジ
ャポンプ49を構成し、ベーン２、サブロータ４、スプラ
イン結合部７、カバープレート８、サイドプレート12、
サブカムリング14、作業室15、高圧室17、流量制御弁1
9、吸入孔20、低圧通路21、吐出通路25および流量制御
弁室27は全体としてベーンポンプ50を構成する。

すなわち、ラジアルプランジャポンプ49およびベーンポ
ンプ50は、図示しているように、ベーンポンプ50本体を
センターボディ43内の駆動軸32の左側端部（一端側）に
配設され、またラジアルプランジャポンプ49本体をセン
ターボディ43の駆動軸32の右側端側（他端側）の側面に
固設されたハウジング39内に配設されている。このベー
ンポンプ50の高圧室17およびラジアルプランジャポンプ
49の吐出室44は、ベーンポンプ50本体の右側（駆動軸32
の他端側）に隣接するセンターボディ43内に対向するよ
う近接して配置され、またベーンポンプ50の吸入孔20お
よび低圧通路21（低圧室）は、ベーンポンプ50本体の上
方（駆動軸の径方向外方）のセンターボディ43内に配置
されている。そして、ラジアルプランジャポンプ49の吸
入室42（低圧室）ハウジング39内に配置されている。

次に、作用を説明する。

第１図において、駆動軸32が図中右側の入力端に取り付
けられた図外のプーリを介して車両のエンジン等からの
駆動力を受けて回転すると、偏心カム31が回転し、プラ
ンジャ33が往復動する。いま、プランジャ33が吸入室42
に向かって後退するとき（第１図ではプランジャ33が図
中上方に向かうとき）、チェックバルブ45は高圧にバル
ブを押されて閉じており、かつプランジャ33内部は負圧
となっているため、プランジャ33の吸入孔41が吸入室42
へ開孔すると、吸入室42の圧力（大気圧）とプランジャ
33の内部圧（負圧）との圧力差によりプランジャ33内部
に作動油が流入する。そして、プランジャ33が下死点を
過ぎて上死点に向かって上昇するとき、吸入孔41が閉じ
られ吸入工程が終了し、吐出工程（圧縮）に移行する。
さらに、プランジャ33は上死点に向かって上昇し、作動
油はチェックバルブ45を押し開いて吐出室44に吐出す
る。以上の作用を繰り返すことにより、ラジアルプラン
ジャポンプとして機能する。なお、ポンプが高回転にな
るに従ってプランジャ33の吸入孔41が吸入室42に開口し
ている時間が短くなるため、第２図実線に示すように吐
出流量はある回転数から一定となり、固有吐出量が減少
した場合と同様になる。

このように、一軸上の二組のポンプ49、50のうち高圧負
荷を要求される方がラジアルプランジャポンプ49として
駆動軸32の右側端部側に配設され、ベーンポンプ50が左
側端部側に配設される。そして、ラジアルプランジャポ
ンプ49側の吐出室44とベーンポンプ50側の高圧室17とが
センターボディ43内に対向して配置される。したがっ
て、第３図に示すように高回転、高圧を要求する負荷に
はラジアルプランジャポンプ49を使用するようにすれば
消費馬力は小さく、容積効率は高く、高圧で信頼性の高
い油圧源を確保することができる。

また、前述したように、ラジアルプランジャポンプ49の
吐出室44およびベーンポンプ50の高圧室17はベーンポン
プ50本体の右側に隣接するセンターボディ43内に対向す
るよう近接させて配置するとともに、ベーンポンプ50の
吸入孔20および低圧通路21はベーンポンプ50本体の上方
のセンターボディ43内に配置し、ラジアルプランジャポ
ンプ49の吸入室42はハウジング39内に配置しているの
で、吐出室44および高圧室17と吸入室42の圧力差による
センターボディ43への影響はない。また、吐出室44およ
び高圧室17と吸入孔20および低圧通路21との圧力差によ
るセンターボディ43の歪み、特に軸方向の歪みを可及的
に小さくすることができる。したがって、ベーンポンプ
50本体のサイドカバー８との密接状態の変化を小さくし
て内部リークを小さくすることができる。このことか
ら、効率低下を防止するとともに、前述した耐久信頼性
をより一層高めることができる。さらに、センターボデ
ィ43内で吐出室44および高圧室17を近接させることで、
吐出室44および高圧室17の形状および容量をラジアルプ
ランジャポンプ49側に影響を与えずに、任意に形成でき
るという効果もある。

さらにまた、ラジアルプランジャポンプ49が駆動軸32の
入力端側に配設されているので、駆動軸32が偏心カム31
部分を最大直径部として先端に向かって先細り形状に形
成することができる。このため、偏心カム31を駆動軸32
と一体に形成して、部品点数を削減することができ、同
時に駆動軸32をハウジング39およびセンターボディ43内
に容易に挿入することができ、組付け作業が容易に行な
える。

（効果） 本考案によれば、一軸二連式油圧ポンプをプランジャポ
ンプおよびベーンポンプにより構成しているので、高回
転、高圧が要求される負荷にはプランジャポンプを使用
することができ、したがって、高回転時の消費馬力を低
減し、かつ容積効率を向上することができる。

また、ベーンポンプおよびプランジャポンプの高圧室は
ベーンポンプ本体の駆動軸の他端側に隣接したセンター
ボディ内に近接させて配置するのに対して、プランジャ
ポンプの低圧室はハウジング内に配置するので、プラン
ジャポンプの低圧室によるセンターボディへの影響はな
い。また、ベーンポンプの低圧室はセンターボディ内で
もベーンポンプ本体の駆動軸の径方向外方に配置するの
で、高圧室およびプランジャポンプの低圧室の圧力差に
よるセンターボディの歪み、特に軸方向の歪みを可及的
に小さくすることができる。したがって、内部リークを
小さくして効率低下を防止するとともに、耐久信頼性を
向上させることができる。さらに、高圧室を互いに近接
させることでセンターボディの容積効率を高くすること
ができ、またプランジャポンプ側に影響を与えることな
く高圧室を任意に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案による一軸二連式油圧ポンプの一実
施例を示す図であり、第１図はその縦断面図、第２図は
そのポンプ回転数とポンプ吐出流量との関係を示すグラ
フ、第３図はポンプ回転数と消費馬力および消費トルク
との関係を示すグラフ、第４図は従来のタンデム型ベー
ンポンプを示すその縦断面図である。 17……高圧室、20……吸入孔（低圧室）、21……低圧通
路（低圧室）、31……偏心カム、32……駆動軸、39……
ハウジング、42……吸入室（低圧室）、43……センター
ボディ、44……吐出室（高圧室）、49……ラジアルプラ
ンジャポンプ、50……ベーンポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ベーンポンプおよびプランジャポンプを同
   一の駆動軸に設けられた一軸二連式油圧ポンプであっ
   て、 ベーンポンプ本体をセンターボディ内の駆動軸の一端側
   に配設し、プランジャポンプ本体を該センターボディの
   駆動軸の他端側に固設されたハウジング内に配設し、 プランジャポンプおよびベーンポンプの高圧室はベーン
   ポンプ本体の駆動軸の他端側に隣接するセンターボディ
   内に近接させて配置するとともに、ベーンポンプの低圧
   室はベーンポンプ本体の駆動軸の径方向外方のセンター
   ボディ内に配置し、 プランジャポンプの低圧室はハウジング内に配置したこ
   とを特徴とする一軸二連式油圧ポンプ。