JPH11166485A - パワーステアリング用ベーンポンプのロータの面取り形状 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワーステアリング用ベーンポンプのロータ
の面取り形状において、ロータの面取り形状を製法上で
きる限り小さくして、ロータ側面のシール性を向上さ
せ、ポンプの吐出効率を向上させる。 【解決手段】 パワーステアリング用流量制御装置に圧
力流体を供給するパワーステアリング用ベーンポンプの
ロータ７の面取り形状において、面取り角度αが５８〜
６２°、面取り幅ａが０. ３〜０．５mm、外周面からの
面取り深さｂが０．０４〜０．４４mmとされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願の発明は、パワーステアリン
グ用流量制御装置に圧力流体を供給するパワーステアリ
ング用ベーンポンプのロータの面取り形状に関し、特に
ロータの面取り形状を製法上できる限り小さくして、ロ
ータ側面のシール性を向上させ、ポンプの吐出効率を向
上させたパワーステアリング用ベーンポンプのロータの
面取り形状に関する。

【０００２】

【従来技術、解決しようとする課題】パワーステアリン
グ用流量制御装置に圧力流体を供給するパワーステアリ
ング用ベーンポンプのロータの側面は、サイドカバーと
ポンプカバーとにより常にシールされているが、バリ等
による相手部品への攻撃を避けるため、その外周角部に
は、通常、面取りが施されている。この面取りの形状
は、ポンプカバーが焼結金型により製作されるとき、同
時に成形されている。

【０００３】この面取りの形状は、従来、図１０に図示
されるように、面取り角度が４５°、面取り幅が１. ２
mm、外周面からの面取り深さが０．２mm程度とされ、面
取り形状が大きいので、ロータ07の側面の面積が少なく
なり、シール性が悪くなっていた。このため、焼付き性
を考慮して、ロータ07の側面のクリアランスを増そうと
すると、シール性がさらに悪くなり、ひいては、ポンプ
の吐出効率が低下していた。

【０００４】本願の発明は、パワーステアリング用流量
制御装置に圧力流体を供給するパワーステアリング用ベ
ーンポンプのロータの面取り形状において、ロータの面
取り形状を製法上できる限り小さくして、ロータ側面の
シール性を向上させ、ポンプ吐出効率を向上させたパワ
ーステアリング用ベーンポンプのロータの面取り形状を
提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および効果】本願の発明
は、前記のような課題を解決したパワーステアリング用
ベーンポンプのロータの面取り形状に係り、その請求項
１に記載された発明は、パワーステアリング用流量制御
装置に圧力流体を供給するパワーステアリング用ベーン
ポンプのロータの面取り形状において、面取り角度が５
８〜６２°、面取り幅が０.３〜０．５mm、外周面から
の面取り深さが０．０４〜０．４４mmであることを特徴
とするパワーステアリング用ベーンポンプのロータの面
取り形状である。

【０００６】請求項１に記載された発明は、前記のよう
に構成されているので、面取り角度は、従来に比して寝
かせられており、また、面取り幅および外周面からの面
取り深さも、ともに研磨代を考慮して製法上可能な最小
寸法設定とされている。この結果、ロータの面取り形状
を小さくすることができ、その分シール面積を増やすこ
とができて、ロータ側面のシール性を向上させ、ポンプ
吐出効率を向上させることができる。また、焼付き性を
考慮して、ロータ側面のクリアランスを増やすことが可
能になる。

【０００７】

【本発明の実施の形態】以下、図１ないし図９に図示さ
れる本願の請求項１に記載された発明の一実施形態につ
いて説明する。図１は、本実施形態におけるロータの面
取り形状が適用されたパワーステアリング用ベーンポン
プと、該ベーンポンプと一体に形成されたパワーステア
リング用流量制御装置との全体構成の正面図、図２は、
図１においてポンプカバーを除いて示す正面図、図３
は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した縦断側面図、図
４は、図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した横断側面図であっ
て、ポンプ回転軸部分を除いて示す図、図５は、ポンプ
ロータの正面図、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線で切断し
た断面図、図７は、図６のＡ部分の面取り形状を示す拡
大図、図８は、図６のＡ部分の他の面取り形状を示す拡
大図、図９は、本実施形態におけるロータの面取り形状
が適用されたパワーステアリング用ベーンポンプの特性
曲線図である。

【０００８】図１ないし図３において、本実施形態にお
けるパワーステアリング用ベーンポンプ１は、ポンプハ
ウジング２の円穴３内の段部にサイドプレート４が着座
させられ、該サイドプレート４に接してカムリング５が
円穴３内に嵌入され、該カムリング５内に、ポンプハウ
ジング２を貫通するポンプ軸６に嵌着されたロータ７が
挿入され、ポンプハウジング２の開口側をカムリング５
およびロータ７に接するポンプカバー８により覆うこと
により構成されている。ポンプ軸６の先端部は、ポンプ
カバー８に形成された孔に軸受支持されている。

【０００９】ロータ７には、円周方向に等間隔にベーン
９が、該ロータ７に形成されたベーン溝に摺動自在に挿
入されており、これら複数のベーン９が、それぞれのベ
ーン溝内を摺動し、ロータ７の外周面に対して出没し
て、それらの先端がカムリング５の内周面に当接するこ
とにより、隣接するベーン９、９間にポンプ作業室10が
形成されるようになっている。

【００１０】ポンプ作業室10には、該ポンプ作業室10の
膨張行程において、作動流体が吸入通路11の一端のポン
プ作業室10側開口部（吸入ポート）12から吸入される。
該吸入通路11は、図３に図示されるように、ポンプハウ
ジング２およびポンプカバー８にまたがって形成されて
おり、その他端は、ポンプハウジング２に取り付けられ
たインレット13に連通されて、そこからさらに図示され
ない作動流体タンクに連通接続されている。

【００１１】吸入通路11の一端の開口部（吸入ポート）
12は、図３において紙面に直交する方向のポンプ軸６に
関し対称な２個所に形成されており、これら２個所の開
口部12に臨むポンプ作業室10に、これら２個所の開口部
12を介して、吸入通路11を流れてきた作動流体が吸入さ
れる。

【００１２】ポンプ作業室10に吸入された作動流体は、
次いで、ロータ７の回転によりポンプ作業室10がその容
積を減小するポンピング行程において、加圧されて、サ
イドプレート４に形成された吐出ポート14を介して圧力
室15に吐出され、そこからさらに吐出通路16を経て、ポ
ンプハウジング２とそのハウジングを一体にして形成さ
れたパワーステアリング用流量制御装置17（図４参照）
の第１弁室18に流入する。

【００１３】流量制御装置17の第１弁室18に流入した作
動圧力流体は、流量制御装置17のスプール19を図４にお
いて右側に移動させて、絞り弁部20を経て流量制御装置
17から流出し、そこからさらに図示されないパワーステ
アリング装置におけるパワーシリンダに供給される。

【００１４】作動圧力流体の圧力が上昇すると、スプー
ル19がさらに右側に移動させられるので、第１弁室18
は、流量制御装置17のバイパス通路21に連通して、作動
圧力流体の一部が、該バイパス通路21を経てベーンポン
プ１の吸入側に還流される。

【００１５】バイパス通路21は、図３に図示されるよう
に、吸入通路11に接続されているので、流量制御装置17
をバイパスしてベーンポンプ１の吸入側に還流される作
動圧力流体は、インレット13から吸入された作動流体と
合流して吸入通路11内を流れ、ベーンポンプ１の吸入側
に還流される。したがって、吸入通路11は、流量制御装
置17をバイパスしてベーンポンプ１の吸入側に還流され
る作動圧力流体のリターン穴をもなしている。

【００１６】ベーンポンプ１から吐出される作動圧力流
体の圧力は、ベーンポンプ１の回転数に比例して増加
し、該ベーンポンプ１の回転数は、車両の内燃機関の回
転数に対応しているので、前記のようにして作動圧力流
体がパワーステアリング装置におけるパワーシリンダに
供給される結果、車速に応じた強弱の操舵アシストが得
られるようになっている。流量制御装置17のその他の構
成は、従来のものと異なるところはないので、詳細な説
明を省略する。

【００１７】ここで、図５および図６には、ベーンポン
プ１のロータ７の詳細構造が図示されている。ロータ７
は、その左右のサイドプレート４とポンプカバー８とに
接しながら回転するので、この回転接触部のシール（液
封）が図られる必要があるが、このシールの観点から
は、ロータ７の外周角部の面取り形状は、製法上できる
限り小さくされるのが望ましい。

【００１８】本実施形態において、ベーンポンプ１のロ
ータ７の外周角部の面取り形状は、次のように構成され
ている。先ず、図７において、面取り角度αは５８〜６
２°とされ、従来の面取り角度（４５°程度）に比して
寝かせられており、この面から面取り形状が小さくされ
ている。

【００１９】次に、同図において、面取り幅ａは０. ３
〜０．５mm、外周面からの面取り深さｂは０．０４〜
０．４４mmとされている。面取り幅ａは、従来の寸法の
２５〜４２％であり、面取り深さｂは、従来の寸法の２
０〜２２０％であり、面取り深さｂについては、従来の
寸法と比較して必ずしも小さくされてはいないが、面取
り形状の大きさとしては、面取り角度αを最小の５８°
としても、なお、従来の面取り形状の大きさよりは小さ
くすることができている。これらの寸法は、研磨代を考
慮して、製法上可能な最小の寸法である。

【００２０】なお、寸法α、ａ、ｂの前記寸法範囲にお
いて、面取り形状の大きさを最大にする寸法α＝５８
°、ａ＝０．５mm、ｂ＝０．４４mmが選択されたとし
て、その場合に得られる面取り形状が、図８に図示され
ている。これを図１０に図示される従来のロータの面取
り形状と比較すれば、明らかに本実施形態におけるロー
タ７の面取り形状の方が小さい。図７には、α＝６０
°、ａ＝０．４mm、ｂ＝０．１mmとされた、最良の面取
り形状が図示されている。

【００２１】本実施形態は、前記のように構成されてい
るので、次のような効果を奏することができる。面取り
角度αは、従来に比して寝かせられており、また、面取
り幅ａおよび外周面からの面取り深さｂも、ともに研磨
代を考慮して製法上可能な最小寸法設定とされている。
この結果、ロータ７の面取り形状を小さくすることがで
き、その分シール面積を増やすことができて、ロータ７
の側面のシール性を向上させ、ポンプの吐出効率を向上
させることができる。また、焼付き性を考慮して、ロー
タ７の側面のクリアランスを増やすことが可能になる。

【００２２】図９に、本実施形態におけるロータ７の面
取り形状が適用されたパワーステアリング用ベーンポン
プ１の特性曲線が図示されている。横軸は吐出圧力Ｐ、
縦軸は吐出流量Ｑを表している。

【００２３】実験結果によると、本実施形態におけるロ
ータ７の面取り形状が適用されたパワーステアリング用
ベーンポンプ１の方が、従来のロータの面取り形状が適
用されたパワーステアリング用ベーンポンプよりも、吐
出流量で０．２ｌ／ｍｉｎ程度増加し、シール性が改善
された。

【００２４】本願の発明におけるパワーステアリング用
ベーンポンプのロータの面取り形状は、その他、ロータ
側面に高いシール性が要求される各種用途のベーンポン
プにも、同様に適用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の請求項１に記載された発明の一実施形態
におけるロータの面取り形状が適用されたパワーステア
リング用ベーンポンプと、該ベーンポンプと一体に形成
されたパワーステアリング用流量制御装置との全体構成
の正面図である。

【図２】図１において、ポンプカバーを除いて示す正面
図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した縦断側面図
である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した横断側面図であ
って、ポンプ回転軸部分を除いて示す図である。

【図５】図１の実施形態において、ポンプロータの正面
図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図である。

【図７】図６のＡ部分の面取り形状を示す拡大図であ
る。

【図８】図６のＡ部分の他の面取り形状を示す拡大図で
ある。

【図９】図１の実施形態において、パワーステアリング
用ベーンポンプの特性曲線図である。

【図１０】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１…パワーステアリング用ベーンポンプ、２…ポンプハ
ウジング、３…円穴、４…サイドプレート、５…カムリ
ング、６…ポンプ軸、７…ロータ、８…ポンプカバー、
９…ベーン、10…ポンプ作業室、11…吸入通路、12…開
口部（吸入ポート）、13…インレット、14…吐出ポー
ト、15…圧力室、16…吐出通路、17…流量制御装置、18
…第１弁室、19…スプール、20…絞り弁部、21…バイパ
ス通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワーステアリング用流量制御装置に圧
   力流体を供給するパワーステアリング用ベーンポンプの
   ロータの面取り形状において、 面取り角度αが５８〜６２°、面取り幅ａが０. ３〜
   ０．５mm、外周面からの面取り深さｂが０．０４〜０．
   ４４mmであることを特徴とするパワーステアリング用ベ
   ーンポンプのロータの面取り形状。