JPH08200239A - 可変容量形ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可変容量形ポンプにおいて、移動変位可能な
カムリングおよび制御バルブのスプールに生じる発振を
抑制し、ポンプ吐出側での脈動を緩和する。 【構成】 ボディ１１内でロータ１５外周部にポンプ室
１８を形成するカムリング１７を移動可能に配置する。
カムリング外周側には第１、第２の流体圧室３６，３７
が形成される。ポンプ室からの吐出側通路２４，２９，
４３，４４，４５途中に、可変メータリングオリフィス
４０を設ける。このオリフィス前、後の流体圧で作動さ
れポンプ室からの吐出流量に応じた各流体圧室への供給
流体圧を制御するスプール式制御バルブ３０を設ける。
このバルブの一方室にオリフィス上流側を接続する流体
通路４６，４７と、バルブ作動で一方室を第１の流体圧
室に接続する流体通路３５，１９ｂの少なくとも一方
に、一段または複数段の絞りによる絞り部５０，５１，
５２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば自動車のハン
ドル操作力を軽減する動力舵取装置を始め、各種の圧力
流体利用機器に用いられる可変容量形のベーンポンプに
関する。

【０００２】

【従来の技術】動力舵取装置用ポンプとして一般には、
自動車用エンジンで直接回転駆動される容量形のベーン
ポンプが用いられている。このような容量形ポンプは、
エンジン回転数に対して吐出流量が増減するため、自動
車の停車中や低速走行時に操舵補助力を大きくし、高速
走行時に操舵補助力を小さくするという動力舵取装置に
要求される操舵補助力とは相反する特性をもっている。
したがって、容量形ポンプには、回転数が低い低速走行
時にも必要な操舵補助力が得られる程度の吐出流量を確
保できる大容量のものを用いる必要がある。しかも、回
転数が高い高速走行時のためには、吐出流量を一定量以
下に制御する流量制御弁が必須となる。このため、容量
形ポンプでは、構成部品点数が増え、構造や通路構成が
複雑で、全体の大型化やコスト高となることが避けられ
ない。

【０００３】このような容量形ポンプの不具合を解決す
るために、一回転当たりの吐出流量（ｃｃ／ｒｅｖ）を
回転数の増加に比例して減少させ得る可変容量形ベーン
ポンプが、たとえば特開昭５３−１３０５０５号公報、
特開昭５６−１４３３８３号公報、特開昭５８−９３９
７８号公報、実公昭６３−１４０７８号公報等によって
種々提案されている。これらの可変容量形ポンプによれ
ば、容量形のような流量制御弁が不要で、また駆動馬力
の無駄を防ぎ、エネルギ効率の面でも優れ、さらにタン
ク側への戻り流量もないことから油温上昇という問題も
低減でき、しかもポンプ内部での漏れ、容積効率低下と
いう問題も防止できる。

【０００４】たとえば特開昭５６−１４３３８３号公報
等に示される可変容量形ポンプは、カムリングをポンプ
ケーシング内に移動可能に設け、このカムリングとポン
プケーシングとの間の間隙部分にコントロール室となる
一対の流体圧室を形成し、それぞれの室に吐出通路途中
に設けたオリフィス前後の圧力を導きその差圧をカムリ
ングに直接作用させ、スプリングの付勢力に抗して移動
させることで、ポンプ室容積を変化させ吐出流量制御の
適正化を図っている。

【０００５】このような可変容量形ベーンポンプの一例
を、図６を用いて簡単に説明すると、図中１はポンプボ
ディ、１ａはアダプタリング、２はこのボディ１のアダ
プタリング１ａ内に形成される楕円形空間部１ｂ内で支
軸部２ａを介して揺動変位可能に設けられかつ図中白抜
き矢印Ｆで示す方向に押圧手段により付勢力が与えられ
ているカムリングである。３はこのカムリング２内でポ
ンプ室４を一側に形成するように他側寄りに偏心して収
容され外部駆動源によって回転駆動されることで放射方
向に進退自在に保持したベーン３ａを出入りさせるロー
タである。なお、図中３ｂはロータ３の駆動軸で、ロー
タ３は図中矢印で示す方向に回転駆動される。

【０００６】５，６はボディ１のアダプタリング１ａの
楕円形空間部１ｂ内でカムリング２の外周部両側に形成
された高圧側、低圧側となる一対の流体圧室で、これら
の室５，６には、カムリング２を揺動変位させるための
制御圧、たとえばポンプ吐出側通路に設けた可変オリフ
ィス前後の流体圧を導く通路５ａ，６ａが開口して設け
られている。そして、これらの通路５ａ，６ａによりポ
ンプ吐出側通路の可変オリフィス前後の流体圧を導入す
ることにより、カムリング２を所要の方向に揺動変位さ
せてポンプ室４内の容積を可変し、ポンプ吐出側での流
量に対応して吐出流量を可変制御する。すなわち、ポン
プ回転数の増加に伴い吐出側の流量を減少させるような
吐出側の流量制御を行なう。

【０００７】７は前記ポンプ室４のポンプ吸込側領域４
Ａに臨んで開口されるポンプ吸込側開口、８はポンプ室
４のポンプ吐出側領域４Ｂに臨んで開口されるポンプ吐
出側開口で、これらの開口７，８はロータ３およびカム
リング２からなるポンプ構成要素を両側から挾み込んで
保持するための固定壁部であるプレッシャプレートおよ
びサイドプレート（図示せず）のいずれかに形成されて
いる。ここで、カムリング２は図中Ｆで示すように流体
圧室６側から付勢力が与えられ、常時はポンプ室４内の
容積を最大に維持する。また、図中２ｂはカムリング２
の外周部に設けられ軸支部２ａと共に左、右両側に流体
圧室５，６を画成するためのシール材である。

【０００８】なお、８ａは前記ポンプ吐出側開口８のポ
ンプ回転方向の終端部に連続して形成されたひげ状のノ
ッチで、このノッチ８ａは、ロータ３の回転に伴って各
ベーン３ａの先端をカムリング２の内周部に摺接させて
ポンプ作用を行わせる場合に、各開口７，８の端部に接
近するベーン間で挾まれた空間とこれに隣接するベーン
間の空間との間で流体圧を高圧側から低圧側へと徐々に
逃がし、サージ圧やこれによる脈動問題を防止する役割
を果たすものである。また、上述した構成による可変容
量形ポンプにおいて、ポンプ吐出側の一部には、その過
大流体圧をリリーフするためのリリーフ弁が付設されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の可変容
量形ベーンポンプによれば、ロータ３、カムリング２等
のポンプ構成要素によるポンプカートリッジ（ポンプ作
用部）において、ポンプ室４における吸込側開口４Ａの
終了点から吐出側開口４Ｂの開始点までの領域、および
吐出側開口４Ｂの終了点から吸込側開口４Ａの開始点ま
での領域に相当する中間領域（図６において符号９Ａ，
９Ｂで示す部分）に位置するポンプチャンバ（ベーン３
ａとベーン３ａによって仕切られる室）は、ポンプ吐出
圧とポンプ吸込圧とに交互に変化する。

【００１０】これは、ロータ３の回転方向において先行
するベーン３ａが、回転方向の先端側の開口４Ｂまたは
４Ａに到達すると、その開口４Ｂまたは４Ａでのポンプ
吐出側または吸込側のポート圧となり、また後続するベ
ーン３ａが、回転方向の後端側の開口４Ａまたは４Ｂに
あるときには、後続する開口によるポート圧の状態とな
るためである。特に、この種の可変容量形のベーンポン
プにおいて、奇数枚のベーン３ａが採用された場合に
は、ベーン３ａがロータ３の回転方向において不均一に
配置されることから、ロータ３の回転軸３ｂを中心とし
た対向する中間領域９Ａ，９Ｂを通過するベーン３ａ，
３ａ間に挟まれた空間が非対称となり、圧力バランスが
くずれ易い。

【００１１】そして、このような圧力変動や圧力不平衡
を原因として対向する中間領域９Ａ，９Ｂのポンプチャ
ンバの相互差による推力がカムリング２内面に作用する
ことによってカムリング２が振動し、結果としてポンプ
吐出側において流量変動や油圧脈動現象が発生し、騒音
問題をも招くという不具合があった。このような脈動現
象は、たとえば図５の（ｂ）の特性図のように現われ
る。

【００１２】このため、上述した可変容量形ポンプにお
いて、ポンプ吐出側通路途中に可変メータリングオリフ
ィスを設け、このオリフィス前、後の流体圧でスプール
式の制御バルブを切換え作動させ、オリフィス前、後の
流体圧やポンプ吸込側をカムリング２の外周部両側の室
５，６に選択的に供給することにより、カムリング２の
発振現象を抑制しようとしたものも提案されているが、
未だ不十分であり、何らかの対策を講じることが望まれ
ている。

【００１３】特に、可変容量形ポンプからの流体圧が供
給される被利用機器側での作動によって、主供給経路中
の流体圧が上昇し、これによりこの経路またはポンプ吐
出側通路途中に設けたメータリングオリフィス上、下流
側の差圧が増大したりすることにより、ポンプ吐出側圧
力の変動が大きく生じた場合に著しく現われ、このよう
な問題点を解決することが必要とされている。たとえば
被利用機器がパワーステアリングであるとき、大流量ま
たは小流量がパワーシリンダ側に流れるため、舵取ハン
ドルが急に重くなったり、軽くなったりするもので、こ
のような不安定さは解消することが望まれる。

【００１４】さらに、上述した従来の可変容量形ポンプ
において、カムリングを移動変位させるための高圧側、
低圧側の流体圧室への供給流体圧を制御する制御バルブ
にも、スプールの発振現象を生じるという問題がある。
すなわち、この制御バルブにおいて、スプールの一方室
には、メータリングオリフィス上流側のポンプ吐出側流
体が導かれ、かつばねを有する他方室には、メータリン
グオリフィス下流側のポンプ吐出側流体が導かれてい
る。そして、吐出側流体の流量が増大するに伴ってオリ
フィス前、後の圧力差が増大し、バルブのスプールが他
方室側に移動して、高圧側の流体圧室に所要の流体圧を
導入し、カムリングを移動変位させて吐出側流体の流量
を減少させるようになっている。

【００１５】しかし、このような制御バルブでは、ポン
プ吐出側の流体圧が前述した被利用機器側での負荷等の
原因によって変動すると、このバルブ内でのスプールも
振動し、いわゆる発振現象を生じるおそれがあり、この
ような点をも考慮することが望まれている。このような
従来の可変容量形ポンプでは、制御バルブのばねを有す
る他方室にメータリングオリフィス下流側の流体圧を導
くための流体通路に、ダンパオリフィスを形成し、バル
ブ内のスプールの動きを安定化させるようにしている。
しかし、このようなダンパオリフィスを設けただけで
は、流体の通過流量が少ないことから、絞り効果が少な
く、バルブ内でのスプールが発振し易く、またその結果
としてこのバルブで制御している各流体圧室の流体圧も
不安定となり、カムリングも発振し、これらを抑制する
ことはできないもので、これらの問題点を一掃すること
が望まれる。

【００１６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、制御バルブやカムリングにおける発振現象
を抑制し、これによりポンプ吐出側での大きな流量変
動、脈動等を低減し、騒音問題も解消することができる
可変容量形ポンプを得ることを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明に係る可変容量形ポンプは、ポンプボディ
内で回転自在なロータ外周部に嵌装されてポンプ室を形
成するとともにボディ内に移動変位可能に配置されてい
るカムリングと、ポンプ室からの吐出側通路途中のメー
タリングオリフィス前、後の流体圧、ポンプ吸込側の流
体圧を選択的に導入してカムリングを移動変位させるよ
うにカムリング外周部、ボディ間に形成される第１およ
び第２の流体圧室と、メータリングオリフィス前、後の
流体圧によって作動されポンプ室からの圧力流体の吐出
流量に応じて各流体圧室への供給流体圧を制御するスプ
ール式の制御バルブとを備え、ポンプ室からの吐出側通
路におけるメータリングオリフィス上流側を流体通路を
介して制御バルブの一方室に接続し、メータリングオリ
フィス下流側を流体通路を介して制御バルブの他方室に
接続するとともに、ポンプ吸込側を制御バルブの軸線方
向中央部に接続し、制御バルブの一方室に接続されるポ
ンプ吐出側とポンプ吸込側とを、スプールの動きによっ
て第１の流体圧室に選択的に接続する流体通路を設け、
ポンプ吐出側から制御バルブの一方室に至る流体通路と
この制御バルブから第１の流体圧室に至る流体通路との
少なくともいずれか一方に、一段または複数段の絞りに
よる絞り部を設けたものである。

【００１８】また、本発明は、カムリング外周側の第１
および第２の流体圧室への供給流体圧を制御する制御バ
ルブを作動するためのメータリングオリフィスを、前記
カムリング側面部に配置される側壁部に穿設した孔部と
この孔部の開口端を開閉制御するカムリング側面部とに
よって可変メータリングオリフィスとして構成したもの
である。

【００１９】

【作用】本発明によれば、ポンプ始動時にはカムリング
はポンプボディ内の一側にロータとの間のポンプ室容積
が最大となるように付勢され、このとき制御バルブは、
第１の流体圧室がポンプ吸込側に、第２の流体圧室がポ
ンプ吐出側でメータリングオリフィス下流側に接続した
状態にある。

【００２０】また、ポンプ回転数が徐々に増大すると、
制御バルブが、ポンプ吐出側でオリフィス上流側の流体
圧と下流側の流体圧との差圧によって切換え作動され、
これによりカムリング両側の第１の流体圧室と第２の流
体圧室に、ポンプ吐出側で可変メータリングオリフィス
前、後の流体圧が導入され、カムリングはポンプ室容積
が減少する方向に移動変位する。

【００２１】このとき、制御バルブの一方室にポンプ吐
出側を接続する流体通路、この制御バルブから第１の流
体圧室に至る流体通路に絞り部が設けられていることに
より、ポンプ吐出側での流体圧力変動が緩和した状態で
送られ、制御バルブのスプールやカムリングの発振は抑
制される。

【００２２】

【実施例】図１ないし図３は本発明に係る可変容量形ポ
ンプの一実施例を示し、これらの図において、本実施例
では動力舵取装置の油圧発生源となるベーンタイプのオ
イルポンプである場合を説明する。

【００２３】全体を符号１０で示すベーンタイプの可変
容量形ポンプは、図１および図２から明らかなように、
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。このフロントボディ１１は、
図２から明らかなように全体が略カップ状を呈し、その
内部にポンプカートリッジとしてのポンプ構成要素１３
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リアボディ１
２が組合わせられて一体化されている。なお、このフロ
ントボディ１１には、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，１
６ｃ（１６ｂはリアボディ１２側、１６ｃは後述するプ
レッシャプレート２０側に配設される）により回転自在
に支持されている。

【００２４】１７はベーン１５ａを有するロータ１５の
外周部に嵌装して配置される内側カム面１７ａを有し、
かつこの内側カム面１７ａとロータ１５との間にポンプ
室１８を形成するカムリングで、このカムリング１７
は、後述するように、ポンプ室１８の容積を可変するよ
うに収納空間１４内で空間内壁部分に嵌合状態で設けら
れたアダプタリング１９内で移動変位可能に配置されて
いる。なお、このアダプタリング１９は、ボディ１１の
収納空間１４内でカムリング１７を移動変位可能に保持
するためのものである。

【００２５】２０は上述したロータ１５、カムリング１
７およびアダプタリング１９によって構成されているポ
ンプカートリッジ（ポンプ構成要素１３）のフロントボ
ディ１１側に圧接して積層配置されるプレッシャプレー
トで、またポンプカートリッジの反対側面には前記リア
ボディ１２の端面がサイドプレートとして圧接され、フ
ロントボディ１１とリアボディ１２との一体的な組立て
によって所要の組立状態とされる。そして、これらの部
材によって、前記ポンプ構成要素１３が構成されてい
る。

【００２６】ここで、これらのプレッシャプレート２０
と、これにカムリング１７を介して積層されるサイドプ
レートとなるリアボディ１２とは、カムリング１７の揺
動変位用の軸支部および位置決めピンとしても機能する
後述するシールピン２１や適宜の回り止め手段（図示せ
ず）によって、回転方向で位置決めされた状態で一体的
に組付け固定されている。

【００２７】２３は前記フロントボディ１１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圧力室
で、この圧力室２３によってポンプ吐出側圧力がプレッ
シャプレート２０に作用する。２４はこのポンプ吐出側
圧力室２３にポンプ室１８からの圧油を導くようにプレ
ッシャプレート２０に穿設されているポンプ吐出側開口
である。

【００２８】２５は図２に示されるようにフロントボデ
ィ１１の一部に設けられたポンプ吸込ポートで、このポ
ート２５から流入する吸込側流体は、後述する制御バル
ブ３０のバルブ孔３０ａを貫通してフロントボディ１１
内に形成されたポンプ吸込側通路２５ａ、これに連続し
てリアボディ１２内に形成された通路２５ｂ，２５ｃを
通り、リアボディ１２の端面に開口するポンプ吸込側開
口２６からポンプ室１８内に供給される。

【００２９】ここで、この実施例では、吸込ポート２５
からの吸込側流体をポンプ室１８に導くために、制御バ
ルブ３０を跨って、すなわちそのバルブ孔３０ａを貫通
する吸込側通路２５ａを用いている。これは、この実施
例のように操舵力制御用として用いるポンプでは、給送
する流量が７ｌ／ｍｉｎというように少なく、これによ
りタンクＴから吸込ポート２５に吸い込まれる吸込側流
体を制御バルブ３０を通しても、実用上問題がないため
である。このような構成を採用すると、吸込ポート２５
を、フロントボディ１１の制御バルブ３０とリアボディ
１２の吸込側通路２５ｂとの間に設けていた従来構造に
比べ、ポンプ１０の軸線方向での長さを短くでき、ポン
プ１０の小型化が図れる。これは、通路構成上から特に
リアボディ１２のコンパクト化が図れるとともに、この
ポンプ１０のタンクＴへの取付け位置を、フロントボデ
ィ１１側で行なえ、安定した取付け状態が得られるため
である。

【００３０】２８は上述したポンプ室１８からポンプ吐
出側通路２４、ポンプ吐出側圧力室２３、さらにプレッ
シャプレート２０の異なる位置に穿設した流体通路孔２
９、後述する第２の流体圧室３７、カムリング１７を付
勢するばね４１を収納するプラグ４２によるばね室４２
ａ、フロントボディ１１に形成した切欠き溝４３、ボデ
ィ１１内に形成した通路孔４４，４５，２８ｂを介して
給送されるポンプ吐出側流体圧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２８は、前記フ
ロントボディ１１の側方に設けたプラグ２８ａにより開
口して設けられている。

【００３１】ここで、上述したポンプ吐出側通路（２
４，２３，２９，４２ａ，４３，４４，４５，２８ｂ）
において、第２の流体圧室３７に開口する前記流体通路
孔２９とカムリング１７の側面部とによって開口面積を
増減させ得る可変メータリングオリフィス４０が形成さ
れている。ここで、この可変メータリングオリフィス４
０は、カムリング１７の移動変位に伴って側壁部で通路
孔２９が開閉されることにより構成されている。なお、
このオリフィス４０を、その開閉量がポンプ吐出側の流
体圧の大きさに応じて制御される適宜の形状で形成する
と、カムリング１７の移動変位を所望の状態に制御で
き、流量特性の多様化が図れる。

【００３２】３０はフロントボディ１１における収納空
間１４の上方に略直交して配置され上述したカムリング
１７をポンプボディ１１（アダプタリング１９）内でロ
ータ１５に対し移動変位させるための流体圧力制御を後
述する可変メータリングオリフィス４０によって行なう
制御バルブで、この制御バルブ３０は、ボディ１１に穿
設されているバルブ孔３０ａ内で前記ポンプ吐出側通路
（２４，２３，２９，４２ａ，４３，４４，４５，２８
ｂ）途中に設けた可変メータリングオリフィス２９上、
下流側の圧力差およびばね３１の付勢力で摺動動作する
スプール３２を備えている。

【００３３】この制御バルブ３０において、スプール３
２の一方室（図１中左方室）３２ａには、前記ポンプ吐
出側の圧力室２３から延設された流体通路４６，４７を
介して、前記可変メータリングオリフィス４０の上流側
の流体圧が導かれている。なお、図中３３はバルブ孔３
０ａ内でスプール３２の左方への移動位置を流体通路４
７の開口端を閉塞しない位置で係止するロッド３３ａを
有するバルブ孔３０ａの閉塞用プラグである。

【００３４】また、スプール３２の他方室（図１の右方
室）３２ｂには、ばね３１が配設されるとともに前述し
た可変メータリングオリフィス４０の下流側の流体圧が
前記吐出ポート２８に至る通路途中、すなわち第２の流
体圧室３７から前記ボディ１１、アダプタリング１９間
に形成される流体通路１９ａ、ボディ１１に穿設した流
体通路３４を介して導かれている。さらに、バルブ孔３
０ａの略中央部には、前述したように吸込ポート２５に
連続するポンプ吸込側通路２５ａが貫通して形成されて
おり、スプール３２の環状溝３２ｃによる環状空間を通
って吸込側の流体が給送される。

【００３５】また、この吸込側通路２５ａの開口部と前
記吐出側の流体通路４７の開口部との間には、前記アダ
プタリング１９とカムリング１７との間に形成される後
述する第１の流体圧室３６に接続されるアダプタリング
１９の流体通路１９ｂおよびボディ１１に穿設した流体
通路３５が開口し、常時は図１に示すように、ランド部
３２ｄによってポンプ吸込側通路２５ａと連通し、吸込
側の流体圧を第１の流体圧室３６に導入する。さらに、
スプール３２が所定量以上右方向に移動すると、図４か
ら明らかなようにポンプ吸込側から切り離され、ポンプ
吐出側の流体圧が第１の流体圧室３６に供給される。な
お、図中３４ａはダンパオリフィス部である。

【００３６】３６，３７は上述したカムリング１７の外
周部でボディ１１（アダプタリング１９）の内周部との
間でシールピン２１とその略軸対称位置に設けられたシ
ール材３８とで左、右に分割形成された第１、第２の流
体圧室で、上述した制御バルブ３０の作動に伴って、第
１の流体圧室３６にはポンプ吸込側または可変メータリ
ングオリフィス４０上流側のポンプ吐出側流体圧が、第
２の流体圧室３７には可変メータリングオリフィス４０
下流側のポンプ吐出側流体圧が導入される。

【００３７】ここで、カムリング１７の外周部には、第
１の流体圧室３６をアダプタリング１９への接触時にも
確保できるような略半周程度の凹溝等を周方向に沿って
形成しておくとよい。また、図３中符号３９はポンプ吐
出側通路の一部に臨んで設けられたリリーフ弁であり、
この実施例ではボディ１１に穿設されている流体通路４
４の一部を利用して設けている。さらに、このリリーフ
弁３９に連続する通路孔３９ａはリリーフした流体をポ
ンプ吸込側に還流させる通路である。

【００３８】さらに、前記可変メータリングオリフィス
４０を構成する流体通路孔２９が、カムリング１７によ
り塞がれることにより変化する開口面積によって、回転
数が低いときには所定の流量が得られるように立ち上
げ、一定よりも高くなったときに、流量を減少させ、さ
らに所定回転数以上では、初期流量の約半分程度の流量
が得られるような構成となっている。ここで、このよう
な吐出量制御は、流体通路孔２９とその開口量を制御す
るカムリング１７の側面部とによる可変メータリングオ
リフィス４０で得られるもので、たとえば孔部２９の形
状を任意に変更したり、カムリング１７による開閉制御
量を調整することにより特性を変えることが可能であ
る。

【００３９】なお、以上のようなベーンタイプの可変容
量形ポンプ１０において、上述した以外の構成は従来か
ら周知の通りであり、その具体的な説明は省略する。

【００４０】本発明は以上の構成による可変容量形ポン
プ１０において、ポンプ吐出側圧力室２３での流体圧
を、カムリング１７の移動変位を行うために、制御バル
ブ３０、さらにこのバルブ３０を介して第１の流体圧室
３６に導くにあたって、ポンプ吐出側圧力室２３とバル
ブ孔３０ａとの間の流体通路４６，４７、さらにバルブ
孔３０ａと第１の流体圧室３６との間の流体通路３５，
１９ｂに、第１、第２および第３の絞り５０，５１，５
２を設けたところに特徴を有する。

【００４１】すなわち、可変容量形ポンプ１０において
従来は、制御バルブ３０の他方室３２ｂに可変メータリ
ングオリフィス４０下流側の流体圧を導くための流体通
路１９ａ，３４に、スプール３２の動きを安定させるた
めのダンパオリフィス３４ａを設けているが、この種の
ポンプ１０では流体の通過流量が少ないことから、絞り
効果が少なく、スプール３２が発振し、またこれにより
第１、第２の流体圧室３６，３７の流体圧も不安定とな
り、カムリング１７も発振し、これらを抑制することは
できない。

【００４２】このため、本発明によれば、制御バルブ３
０（スプール３２）およびカムリング１７の発振現象を
抑制するために、ポンプ吐出側の流体通路４６，４７，
３５（１９ｂ）に、絞り５０，５１，５２を設けること
により、制御バルブ３０のスプール３２やカムリング１
７を作動させるための左方室３２ａ、第１の流体圧室３
６への吐出側の流体圧の導入にあたって、その導入をス
ムーズにしかも所定量の流れを適切に得られるようにし
て行ない、結果としてダンパ効果を発揮させるようにし
たものである。

【００４３】ここで、本発明によれば、上述した三個所
の絞り５０，５１，５２のうち、少なくともいずれか一
個所または二個所、あるいは三個所の全てに設けるよう
にすればよい。たとえば第１の絞り５０と第２の絞り５
１とは制御バルブ３０のスプール３２の発振抑制とカム
リング１７の発振抑制とを同時に行なえるものであり、
そのいずれか一方でも効果は得られるが、両方に設ける
と絞り効果をより一層大きくすることが可能である。ま
た、第３の絞り５２は、その配設位置から明らかなよう
に、カムリング１７での発振のみを抑制できるものであ
る。そして、これら第１、第２および第３の絞り５０，
５１，５２を三個所共、設けると、最大限の絞り効果を
期待できるものである。

【００４４】特に、本発明によれば、ポンプ吐出側圧力
室２３から制御バルブ３０、第１の流体圧室３６に至る
流体通路４６，４７，４５（１９ｂ）という従来から必
要であった通路に絞り部を設けるだけで、これらの通路
を通って導かれる流体圧が、外部影響による過大な流体
圧変動の影響を受け難くなり、その結果としてバルブス
プール３２とカムリング１７の発振を抑制できるもの
で、その利点は大きい。換言すれば、本発明では、制御
バルブ３０の両側室３２ａ，３２ｂ、カムリング１７外
周の第１の流体圧室３６への流体圧の給送量を安定して
確保し、しかもその流体圧の流れに変動を生じないよう
なダンパ効果を発揮させることにより、バルブスプール
３２、カムリング１７の発振を抑制している。

【００４５】このような第１、第２、第３の絞り５０，
５１，５２を設けて、この可変容量形ポンプ１０でのバ
ルブスプール３２、カムリング１７の発振を抑制する
と、その結果としてこのポンプ１０からのポンプ吐出側
流体圧での脈動を減少させることができ、車輌上での騒
音問題、舵取りハンドルの微振動の発生、さらにリリー
フ弁３作動時での発振等を抑制することが可能である。

【００４６】すなわち、このような構成によれば、図５
の（ａ）に示すように、脈動等の不具合のないポンプ回
転数に対しての吐出流量特性を得ることが可能である。
なお、図中ａはポンプ回転数が増大したときに、吐出流
量をピーク値よりも少なくし、高速走行時の操舵制御を
所要の状態で行なえるようにしたもので、このような制
御は可変メータリングオリフィス４０での開口量制御で
簡単に行なえる。勿論、図中ｂに示すような制御を行な
うことも自由である。

【００４７】ここで、上述した絞り５０，５１，５２に
おいて、第３の絞り５２のみを設けた場合には、これを
設けない場合に比べて発振現象によるポンプ吐出側流量
の変動が約１／１５になり、また第１、第３の絞り５
０，５２のみを設けた場合は約１／２０に、さらに第
１、第２、第３の絞り５０，５１，５２を設けた場合は
約１／２２になることが実験により確認されている。

【００４８】また、上述した実施例構成によるポンプ１
０によれば、ポンプ吐出側流体圧の過大な上昇を防ぐリ
リーフ弁３９を、制御バルブ３０とは別のポンプ吐出側
流体通路４４に臨ませてボディ１１，１２内に配置した
リリーフ弁別体設置型を採用しているが、本発明はこれ
に限定されず、制御バルブ３０のスプール３２内にリリ
ーフ弁を組込んだリリーフ弁内蔵型のバルブであっても
よい。このようなリリーフ弁内蔵型を採用すれば、バル
ブ３０を含めたポンプ全体のコンパクト化が図れるとい
う利点を奏する。

【００４９】なお、本発明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
とは自由であり、種々の変形例が考えられる。たとえば
上述した実施例では、ポンプ吐出側圧力室２３から制御
バルブ３０の一方室３２ａへの流体通路４６，４７に第
１、第２の絞り５０，５１を設けているが、本発明はこ
れに限定されず、上述した流体通路４６，４７に三個以
上の絞りを設けたり、制御バルブ３０から第１の流体圧
室３６への流体通路３５，１９ｂにに二個以上の絞りを
設ける等、合計して四個所以上にわたる複数段の絞りを
設けてもよい。

【００５０】また、上述した実施例では、カムリング１
７を移動変位可能に保持する環状隙間空間を、アダプタ
リング１９との間に形成した場合を示したが、本発明は
これに限定されず、ポンプボディ１１内にカムリング１
７を移動変位可能に保持させるように構成してもよい。
さらに、上述した構成によるベーンタイプの可変容量形
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。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る可変容
量形ポンプによれば、ポンプボディ内で回転自在なロー
タ外周部に嵌装されてポンプ室を形成するとともにボデ
ィ内に移動変位可能に配置されているカムリングと、ポ
ンプ室からの吐出側通路途中のメータリングオリフィス
前、後の流体圧、ポンプ吸込側の流体圧を選択的に導入
してカムリングを移動変位させるようにカムリング外周
部、ボディ間に形成される第１および第２の流体圧室
と、オリフィス前、後の流体圧によって作動されポンプ
室からの圧力流体の吐出流量に応じて各流体圧室への供
給流体圧を制御するスプール式制御バルブとを備え、吐
出側通路におけるオリフィス上流側を流体通路を介して
制御バルブの一方室に接続し、オリフィス下流側を流体
通路を介して制御バルブの他方室に接続するとともに、
ポンプ吸込側を制御バルブの軸線方向中央に接続し、制
御バルブの一方室に接続されるポンプ吐出側とポンプ吸
込側とを、スプールの動きによって第１の流体圧室に選
択的に接続する流体通路を設け、ポンプ吐出側から制御
バルブの一方室に至る流体通路とこの制御バルブから第
１の流体圧室に至る流体通路との少なくともいずれか一
方に、一段または複数段の絞りによる絞り部を設けたの
で、簡単な構成にもかかわらず、以下のような効果を奏
する。

【００５２】すなわち、本発明によれば、ポンプ吐出側
圧力室から制御バルブに至る流体通路、さらにこの制御
バルブからカムリング外周の第１の流体圧室に至る流体
通路に、一段または複数段の絞りを設けることにより、
圧力変動を絞り機能で抑制し、その結果として従来問題
であったバルブのスプールでの発振、さらにカムリング
の発振を抑制または防止でき、結果としてポンプ吐出側
で生じていた大きな流量変動、脈動を低減し、静粛な可
変容量形ポンプを得ることができる。そして、このよう
な可変容量形ポンプでは、油圧脈動の減少から、車輌上
での騒音発生、舵取ハンドルの微振動発生等の不具合を
抑制することができるという利点がある。

【００５３】特に、本発明によれば、カムリング外周側
の第１および第２の流体圧室への供給流体圧を制御する
制御バルブを作動するためのメータリングオリフィス
を、前記カムリング側面部に配置される側壁部に穿設し
た流体通路孔である孔部とこの孔部の開口端を開閉制御
するカムリング側面部とによって可変メータリングオリ
フィスとして構成しており、カムリングの移動変位をポ
ンプ吐出側での流体流量に応じて所要の状態に制御する
ことができる。

【００５４】また、本発明によれば、制御バルブのスプ
ール内にリリーフ弁を内蔵しても、絞り部によって制御
バルブの動きを抑え、発振を抑制できるもので、リリー
フ弁の組込みに配慮する必要がなくなり、またポンプ全
体のコンパクト化も図れるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る可変容量形ポンプの一実施例を
示し、ポンプの要部構造を示す概略横断面図である。

【図２】 図１におけるII−II線断面図である。

【図３】 図１におけるIII−III線で断面した上側半分
を示す図である。

【図４】 図１の可変容量形ポンプを作動した状態を説
明するための概略図である。

【図５】 （ａ）は本発明に係る可変容量形ポンプにお
けるポンプ回転数と吐出流量との関係を示す特性図、
（ｂ）は従来例でのポンプ回転数と吐出流量との関係を
示す特性図である。

【図６】 従来の可変容量形ポンプの要部構造を説明す
るための概略図である。

【符号の説明】

１０…ベーンタイプの可変容量形ポンプ、１１…フロン
トボディ（ポンプボディ）、１２…リアボディ、１３…
ポンプ構成要素、１４…収納空間、１５…ロータ、１５
ａ…ベーン、１６…ドライブシャフト（回転軸）、１７
…カムリング、１７ａ…カム面、１８…ポンプ室、１９
…アダプタリング、２０…プレッシャプレート、２１…
シールピン（カムリング軸支部）、２３…ポンプ吐出側
圧力室、２４…ポンプ吐出側開口となる通路、２５…吸
込ポート、２５ａ，２５ｂ…ポンプ吸込側通路、２６…
ポンプ吸込側開口、２８…ポンプ吐出ポート、２８ａ，
２８ｂ…ポンプ吐出側通路、２９…可変メータリングオ
リフィスを構成する孔部、３０…スプール式制御バル
ブ、３１…ばね、３２…スプール、３２ａ…一方室、３
２ｂ…他方室、３４…流体通路、３４ａ…ダンパオリフ
ィス、３５…流体通路、３６，３７…第１、第２の流体
圧室、４０…可変メータリングオリフィス、４４，４５
…ポンプ吐出側通路（メータリングオリフィス下流
側）、４６，４７…ポンプ吐出側通路（メータリングオ
リフィス上流側）、５０，５１，５２…第１、第２、第
３の絞り。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベーンを有しポンプボディ内で回転自在
   なロータと、 このロータ外周部との間にポンプ室を形成するように嵌
   装されかつ前記ポンプボディ内で移動変位可能に配置さ
   れるとともに前記ポンプ室容積が最大となるような付勢
   力が与えられているカムリングと、 前記ポンプ室から吐出される圧力流体の吐出側通路途中
   に設けられるメータリングオリフィスと、 前記カムリング外周部でポンプボディとの間にシール手
   段を介して分割形成され前記メータリングオリフィス
   前、後の流体圧、ポンプ吸込側の流体圧を選択的に導入
   することにより前記カムリングを移動変位させる第１お
   よび第２の流体圧室と、 前記メータリングオリフィス前、後の流体圧によって作
   動され前記ポンプ室からの圧力流体の吐出流量に応じて
   前記各流体圧室への供給流体圧を制御するスプール式の
   制御バルブを備えており、 前記ポンプ室からの圧力流体の吐出側通路における前記
   メータリングオリフィス上流側を、流体通路を介して前
   記制御バルブの一方室に接続し、前記メータリングオリ
   フィス下流側を、流体通路を介して前記制御バルブの他
   方室に接続するとともに、前記ポンプ吸込側を前記制御
   バルブの軸線方向中央部に接続し、前記制御バルブの一
   方室に接続されるポンプ吐出側と前記ポンプ吸込側と
   を、スプールの動きによって選択的に前記第１の流体圧
   室に接続する流体通路を設け、 前記ポンプ吐出側から前記制御バルブの一方室に至る流
   体通路とこの制御バルブから前記第１の流体圧室に至る
   流体通路との少なくともいずれか一方に、絞り部を設け
   たことを特徴とする可変容量形ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の可変容量形ポンプにおい
   て、 ポンプ吐出側から制御バルブの一方室に至る流体通路ま
   たは制御バルブと第１の流体圧室を接続する流体通路に
   形成される絞り部を、複数段の絞りによって形成したこ
   とを特徴とする可変容量形ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の可変容量
   形ポンプにおいて、 カムリング外周側の第１および第２の流体圧室への供給
   流体圧を制御する制御バルブを作動するためのメータリ
   ングオリフィスを、前記カムリング側面部に配置される
   側壁部に穿設した孔部とこの孔部の開口端を開閉制御す
   るカムリング側面部とによって可変メータリングオリフ
   ィスとして構成したことを特徴とする可変容量形ポン
   プ。