JPS5996492A - オイルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は平衡ベーンタイプのオイルポンプに関し、さら
に詳しくは１組のポンプカートリッジを２台のポンプと
して分割共用するとともに、これら両ポンプからの圧力
流体の供給を選択的に制御することＫより消費馬力の低
減化を図った、小型、軽量かつ低コストなオイルポンプ
に関する。

たとえば自動車に搭載され運転者のハンドル操作力を軽
減する動力舵取装置において、その油圧発生源として用
いられるポンプは、通常、自動車のエンジンで回転駆動
され、その吐出量はエンジンの回転数に比例して増減す
る。したがって、このようなポンプでは、エンジンの低
回転域、すなわちポンプ吐出量が小さいときにでも前記
動力舵取装置などの流体機器の作動に支障のない充分゛
な流量が供給できる容量を有することが要求される。

しかし、このような容量を設定すると、エンジンの高回
転域においては、不必要に大きな流量が流体機器側に供
給されることになシ、無駄であるばかシか、このポンプ
駆動のためエンジンの消費馬力が増大し、自動車用エン
ジンの燃費に大きく影響するもので、省エネルギ化を図
るうえで好ましくかい。

このため、従来から、１組のポンプカートリッジを２台
の容量の小さなポンプとして分割して用い、かつとれら
両ポンプからの圧力流体を流体機器側に選択的に供給す
る流路切換機能を備えた制御部を組合わせるように構成
した省エネタイプの装置が考えられている。すなわち、
このような装置によれば、各ポンプの吐出量が小さいと
きにはこれらを合流させて供給し、また各ポンプの吐出
量が大きくなったときには一方のポンプからの圧油のみ
を動力舵取装置などの流体機器側に供給し、かつ他方の
ポンプをポンプ吸込側に接続してその圧油を還流させ、
これによシこのポンプを駆動するのに要する馬力を極力
小さくして消費馬力の低減化を図ることが可能となる。

しかしながら、上述した構成による装置は、各ポンプの
吐出量すなわちエンジンの回転数を基準として流路の切
換えを行なう構成であシ、自動車の高速走行時すなわち
エンジンの高回転域では消費馬力の低減化を図ることが
できる反面、エンジンの低回転域ではそのエネルギロス
が避けられず、まだまだ改善の余地が残されてｈる。

すなわち、上述した動力舵取装置において、圧油の供給
量が問題となるのはこれに高負荷が加わシ高出力が要求
されるとき、つまシ舵取操作時であり、それ以外のとき
、たとえば停車中や直進走行時にあってはたとえエンジ
ンが低回転域にある場合でも圧油の供給量は少なくてよ
い。特に、自うな低速走行時における消費馬力の低減化
を図る必要がある。

このためには、動力舵取装置に負荷が加わったときにこ
れを感知して作動する流路切換機構を備えた制御部を採
用するとよいが、このような機構において問題となるこ
とはエンジンが高速回転し、１台のポンプからの吐出量
で充分な場合でも流路切換えが行なわれ消費馬力が増大
する点である。

さらに、自動車の走行速度を電気的に検出し、この検出
信号を利用して流路切換えを行なう構造のものも考えら
れているが、車速は必ずしもエンジンの回転数すなわち
ポンプ吐出量に比例しないものであシ、有効な消費馬力
の低減を果すことができるとは言い難く、無駄が多いも
のである。特に、過積トラックなどにおいては、たとえ
低速走行時であってもエンジンは高速回転域に達してい
る場合が多く、問題であシ、また電気的検出手段やこれ
によって作動される電磁弁を用いるといった構造上の問
題もある。

また、上述した圧力流体の供給量を制御する制御部には
、両ポンプからの流路を必要に応じて選択的に切換える
流路切換機能と共に、流体機器への供給量を所定量以下
に保持する流量制御機能が必要であシ、これら両機能を
一対のスプールバルブとこれらを適宜組合わせる圧力流
体通路を用いて行なうことが一般に考えられている。そ
して、この場合に、問題とすべき点は、上述した制御部
を構成する一対のスプールパルプおよび流体通路が、通
常、１組のポンプカートリッジと共に１個のポンプボデ
ィ内に一体的に組込まれ、これがオイルポンプとしての
製造、組立ておよびコストの面で大きく影響することで
ある。

さらに、上述した構成による装置を具体化するうえで注
意すべき点は、ベーンを有するロータおよびカムリング
などからなる１組のポンプカートリッジを、２台のポン
プとして用いる場合に生じる構造上の問題である。

すなわち、１組のポンプカートリッジを２台のポンプと
して利用するため、最も単純には、ロータの軸対称位置
に形成される一対のポンプ室を分離して別々の吐出側通
路に導くことが考えられ、その−例が特開昭５５−４９
５９４号公報や特開昭５５−８２８６８号公報などによ
って提案されている。しかしながら、このような構造の
ものは、ポンプ通路や制御部の構成が簡素化できる反面
、一方のポンプ室をタンク側に接続してこれを無負荷状
態とした際他方のポンプ室でのみポンプ作用が行なわれ
ることから、ロータおよびその回転軸に対して荷重がア
ンバランスに加わシ、これによシポンプ可動部の耐久性
および動作上の信頼性の面で好ましくなく、シかも騒音
の発生原因にもなるなどの恐れがあシ、必ずしも実用的
なものではない。

また、上述した問題のないバランス型として、米国特許
２，８８７，０６０号公報などにみられるように、ロー
タの周囲でその軸対称位置に形成される一対のポンプ室
に対しそれぞれ独立した２つの吐出側通路を接続し、か
つ各ポンプ室内でロータの軸対称位置に開口した対をな
す通路同士を合流させて分割された別個のポンプとして
利用する構成のものも知られている。しかしながら、こ
のような構造によれば、いたずらに通路数が増大し、そ
れぞれの接続、さらには制御部としてのスプールパルプ
などへの配管などが複雑化し、その実用化にあたって問
題の多いものであった。

特に、これらのポンプカートリッジ、制御部、および通
路などはオイルポンプとして１個のポンプボディ内に一
体的に組込まれるため、上述した問題もポンプ全体の製
造、組立ておよびコストの面で大きく影響するもので、
また全体が大型化するという問題を招く恐れがある。

そして、一方において、この種のオイルポンプでは、全
体の構成が簡単で、組立性に優れ、しかも小型、軽量か
つ低コストであることが望まれておシ、この要請は動力
舵取装置などのようにエンジンルームの狭いスペースに
装着されるものでは特に顕著であり、このような点を全
て満足し得る省エネタイプのオイルポンプの出現が要望
されている。

本発明はこのよつな要請に応えるべくなされたものであ
シ、１組のポンプカートリッジ内に形成される一対のポ
ンプ室に対しそれぞれ対をなして開口する吸込側通路と
２種類の吐出側通路とをポンプボディ内に形成するとと
もに、このポンプボディ内でその軸線方向と略直交する
方向に平行して流量制御弁および圧力感知式の流路切換
弁を配設し、これら各部に前記通路を適宜接続するとい
う簡単な構成によって、上述した２種類の吐出側通路を
流れる圧力流体と流体機器間の調整を図シ、ポンプから
流体機器への適切な供給量を維持して流体機器の動作に
影響を与えることなく、ポンプに対する消費馬力の低減
化を果たし、もって省エネルギ化を図ることが可能とな
るばかシでなく、各部の構成が簡素化されて小型、軽量
化の要請を満足することができ、しかもコスト的にも安
価なオイルポンプを提供するものである。

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図ないし第４図は本発明に係るオイルポンプの一実
施例を示し、本実施例では自動車の動力舵取装置に適用
する場合について説明する。

これらの図において、全体を符号１０で示すオイルポン
プは、複数枚のベーン１１を放射方向に配置させてなる
ロータ１２と、このロータ１２の周囲を取り囲む略楕円
形状のカム面１３ｇ＋を有するカムリング１３とからな
る１組のポンプカートリッジ１４を備え、このポンプカ
ートリッジ１４の両側にはそれぞれポンプボディを構成
するフロントボディ１５およびリアボディ１６が直接圧
接して配設されている。そして、これら両ボディ１５゜
１６は、ロータ１２を収容したカムリング１３およびそ
の周囲に配設された外部環状部材ＩＴを挾み込んだ状態
で周方向４個所をボルト１８（第３図および第４図参照
）によシ締結固定されている。

すなわち、本発明によれば、従来のプレッシャローディ
ングタイプで必要であったサイドプレートおよびプレッ
シャプレートをなくシ、部品点数、組立工数を削減する
とともに、ポンプ全体の小型、軽量かつコンパクト化を
図っている。これはこの種の小型オイルポンプではポン
プの吐出圧が小さく、上述したようにボディ１５，１６
にてカートリッジ１４を直接挾持してもポンプ動作には
何ら支障ないためである。なお、図中１９ｍ　、　１９
ｂ　’は各接合面をシールするＯリングである。また、
ロータ１２には、その放射方向に向って複数のスリット
が形成されるとともに、これらスリット内に前記ベーン
１１がポンプ室に向って進退自在に収容されているが、
第３図においてはその図示を省略している。さらに、第
３図中１４ｍ、　１４ｂはポンプカートリッジ１４のカ
ムリング１３０回転方向の位置決めを行なう位置決めビ
ンである。

また、前記フロントボディ１５は、第１図ないし第４図
から明らかなように、その−側面がポンプカートリッジ
１４の一側に接合されるように全体が略円筒状を呈する
ごとく形成されておシ、かつその軸線上を貫通するよう
にしてエンジンなどから回転伝達を受ける前記ロータ１
２の回転軸２０が配設され、ブレーンベアリング２１で
回転自在に支持されている。そして、この回転軸２０の
内方端は前記四−夕１２にスプライン結合されかつ抜は
止め用のスナップリング２２によシ固定されている。な
お、図中２３祉このフロントボディ１５の軸線上に形成
され回転軸２０が貫通された軸孔、２４はその外方端側
で回転軸２０との間をシールするオイルシールである。

一方、前記ポンプカートリッジ１４内で、ロータ１２の
軸対称位置に形成される一対のポンプ室３０．３１のそ
れぞれには、第１図および第３図に示すように、対をな
すポンプ吸込側通路３２゜３３に連通する吸込ボー）　
３２ｍ　、　３３ｍが開口し、かつそのロータ１２の回
転方向には、所定間隔おいてそれぞれ第１および第２の
ポンプ吐出側通路３４．３５；３６，３７に連通する吐
出ボ・−ト３４ｍ、３５ｍ　：　３６ｍ、３７ｍが各ポ
ンプ室３０．、３１に対をなして開口されている。この
とき、各ポンプ室３０．３１に対をなして開口する吸込
ボート３２ｍ　、３３ｍ、第１吐出ボー）　３４ａ　、
３５ｍ、第２吐出ボート３６ｍ　、３７ｍはそれぞれロ
ータ１２の軸心を中心として点対称位置に設けられてい
る。

そして、それぞれ対をなす第１吐出ボー）３４ｍ。

３５ｍと第２吐出ボート３６ｍ　、３７ａとから吐出さ
れる圧油を、別々の通路３４，３５；３６，３７に供給
することによシそれぞれを別個のポンプとして利用して
いる。

すなわち、１組のポンプカートリッジ１４を２台のポン
プとして利用するために、ロータ１２の軸対称位置に形
成される各ポンプ室３０．３１の吐出領域を２分割し、
それぞれ対をなす部分を組合わせることによって、バラ
ンスのよいポンプ作用を行なわせることが可能となる。

そして、このようなバランス型の２段式ポンプによれば
、一方の吐出ボートがタンク側に短絡され、無負荷状態
になったときにでも、ロータ１２側にバランスよく荷重
が加わり、ポンプ可動部が片寄って摩耗するといった問
題がなく、耐久性および動作上の信頼性に優れ、しかも
騒音などの発生源となることがない。

さて、本発明によれば、上述したポンプカートリッジ１
４内の各ポンプ室３０．３１にタンク側からの圧油を導
びくポンプ吸込側通路３２．３３と、ポンプ作用により
吐出される２方向への圧油を供給する第１および第２の
ポンプ吐出側通路３４゜３５；３６，３７とを、その圧
油の流れを制御する制御部となる流量制御弁および圧力
感知式の流路切換弁として機能する一対のスプールバル
ブ４０゜４１との位置関係を考慮したうえで、これら両
バルブ４０．４１と共に前記フロントボディ１５および
リアボディ１６内に巧みに配設し、簡単でかつ加工等の
容易な構成によりポンプ全体の小型、軽量かつ低コスト
化を図ったところに特徴を有している。

これを詳述すると、前記ポンプカートリッジ１４の前端
側に圧接して配設されるフロントボディ１５には、第１
図および第２図に示すように、前記ロータ１２の回転軸
２０と略直交する方向に平行してかつこの回転軸２０を
挾むように対向する一対のパルプ孔４０ｍ、４１ａが形
成されている。そして、フロントボディ１５の一側に並
んで開口する前記一対のバルブ孔４０ａ、４１ａの開口
部は、第２図に示すように、密栓ポル）　４０ｂ　、４
１ｂによす液密性をもって閉塞されている。

また、これら第１および第２のパルプ孔４０ｍ。

４１ｍの軸線方向略中央部には、第１図ないし第３図に
示すように、前記ポンプ室３０．３１からの圧油を導び
く第２のポンプ吐出側通路３６．３７がそれぞれ開口さ
れているとともに、これら第２のポンプ吐出側通路３６
．３７は、リアボディ１６側で第２の吐出ボー）　３６
ａ　、　３７ｍ　　と対向してポンプ室３０．３１に開
口する通路溝４２．４３およびこれら通路溝４２．４３
を連通させる通路孔４４により接続されている。ここで
、前記第２の吐出ボート３６轟、３７ａと通路溝４２．
４３とは、第１図および第３図に示すように、それぞれ
カムリング１３に穿設された複数の通路孔４５により連
通されており、これによシ両ポンプ室３０．３１から吐
出される圧油を充分な流路面積をもって第２のポンプ吐
出側通路３６．３７に合流して供給し得るように構成さ
れている。さらに、第１図中符号４４ａはリアボディ１
６の外側から機械加工にによシ穿設された通路孔４４の
開口端を閉塞するボールであるが、この通路孔４４を前
記通路溝４２゜４３と共に中子により形成すれば不用で
あることは言うまでもない。

また、前記ポンプ室３０．３１に開口する第１の吐出ボ
ー）　３４ａ　、３５ａは、上述した第２の吐出ボー）
　３６ａ　、３７ｍ　を接続する通路溝４２．４３およ
び通路孔４４と略同−構成を有するリアボディ１６内に
設けられた連通路４６（第１図にその一部が示されてい
る）およびカムリング１３の通路孔４７によシ接続され
、ポンプ室３０．３１からの圧油を合流させて第１のポ
ンプ吐出側通路３４゜３５側に供給するように構成され
ている。そして、一方の第１ポンプ吐出側通路３４は、
第２図に示すように、フロントボディ１５内で中子によ
シ形成された通路溝４８の一端に接続され、かつこの通
路溝４８の他端は前記第１のバルブ孔り０ａ内でその軸
線方向中央よセも底部側にずれた部分に開口するように
構成されている。また、他方の第１ポンプ吐出側通路３
５は、フロントボディ１５内で第１および第２のバルブ
孔４０ａ　、　４１ａをその開口端側で連通ずるように
穿設された通路孔４９の途中に接続されている。なお、
第２図において、前記通路溝４８と第１のパルプ孔４０
ｍ七の間を接続する小孔部分は、流体機器への供給流量
を検出し後述する流量制御弁となるスプールバルブ４０
を作動させるためのオリフィス５０で、さラニ第１のパ
ルプ孔４０ａにおいてこのオリフィス５０よりもわずか
に底部側にずれた部分には、フロントボディ１５上部に
開口する吐出口５１が接続されている。また、図中４９
ｍは通路孔４９の開口端を密閉するボールである。

一方、前記吸込ボー１−３２ｍ　、　３３ａ　Ｋ接続さ
れるポンプ吸込側通路３２．３３の他端は、第２のパル
プ孔４１ｍの底部側の部分と第１のパルプ孔４０ａの開
口端側で前記通路孔４９よすも中央寄シの部分とに接続
されて開口するとともに、これらポンプ吸込側通路３２
．３３はフロントボディ１５内テパルブ孔４０ｍ、４１
ｍとポンプカートリッジ１４側への接合端面との間に形
成された接続通路５２によって連通され、かつこの接続
通路５２にはフロントボディ１５上部に設けられた吸込
口５３が接続されている。ここで、前記接続通路５２は
、フロントボディ１５内で軸孔２３の周囲に形成された
環状部５２ｍとこの環状部５２ａから前記ポンプ吸込側
通路３２．３３側に延設された延設部５２ｂ　、５２ｃ
とからなυ、中子によυボディ内に形成されている。ま
た、本実施例によれば、第１のパルプ孔４０ａに接続さ
れるポンプ吸込側通路３３の開口５４を、機械加工によ
る小孔５４ａと略し字状を呈する鋳抜孔５４ｂとによっ
て形成しているが、１７− これは流量制御弁としてのスプールバルブ４０の作動精
度を向上させるとともに、ポンプ吸込側に還流される戻
り油の通路面積を確保するためである０ そして、このような構成において、前記パルプ孔４０ｍ
　、　４１ａ内には、それぞれ流量制御弁および流路切
換弁として作動する第１および第２のスプールバルブ４
０．４１を構成する各スプール６０゜６１が組込まれて
いる。

すなわち、第２のバルブ孔４１１内に組込まれるスプー
ル６１は、このパルプ孔４１ｍの底部側に組込まれた一
対のスプリング６２ｍ　、６２ｂにより常時は開口端側
に位置している。そして、この状態においては、スプー
ル６１の底部側に突設されたロッド部６１ｍ周囲の環状
空間によシ前起筆２のポンプ吐出側通路３７とポンプ吸
込側通路３２とが連通し、これによシ第２のポンプ吐出
側通路３７からの圧油はポンプ吸込側に還流する。また
、このスプール６１の開口端側の端部には逆止弁６３が
配設され、この逆止弁６３はスプール６１が底部側に移
動したときに貫通孔６１ｂおよびその外周の環状溝６１
ｅを介して前記第２のポンプ吐出側通路３７に接続され
る。勿論、この作動時には、スプール６１のランド部６
１ｄによシ第２のポンプ吐出側通路３７とポンプ吸込側
通路３２との間は切離される。そして、逆止弁６３は第
２のポンプ吐出側通路３７からの圧油によシ開放され、
圧油をパルプ孔４１ｍの開口端側に開口する通路孔４９
および第１のポンプ吐出側通路３５を介して他方の第１
ポンプ吐出側通路３４と連通ずる連通路４６中に導びい
てこれら第１のポンプ吐出側通路３４゜３５内の吐出圧
油と合流させる役割を果たす。なお、上述した構成を有
する第２のスプールパルプ４１では、スプール６１の開
口側端部に形成される高圧室６４には通路孔４９を介し
て第１のポンプ吐出側通路３４．３５側の油圧２５ζま
た底部側の低圧室６５にはポンプ吸込側通路３２を介し
て吸込側の油圧が導びかれている。そして、前記スプー
ル６１は前記第１のポンプ吐出側通路３４，３５、連通
路４６、およびオリフィス５０を有する通路溝４８等に
よって構成されるメイン供給通路内の流体圧が流体機器
側の負荷の増加により上昇したときにのみこれを感知し
て作動して流路の切換えを行なう圧力感知式の流路切換
弁を構成する。

口 ここで、スプール６１をパルプ孔４１ａの開１側に付勢
するために、大、　／Ｊ１２　ｆｉ！類のスプリング６
２ｍ　、６２ｂを用いた理由け、このスプール６１の作
動時において第２のポンプ吐出側通路３７からの圧油が
メイン供給通路側に急激に合流して過大な圧力上昇を招
くことによる不具合を緩衝するためでｓｂ、上述した大
、小スプリング６２ａ、６２ｂによるスプール６１に対
する付勢力は非線形特性を描き、スプール６１の動きを
綴らげる役割を果たす。また、スプール６１の底部側に
形成された環状溝６１ｅも同様の役割を果たすものであ
る。

一方、前記第１のバルブ孔り０ａ内に組込まれるスプー
ル６０は、従来周知の流量制御弁を構成しているが、こ
の場合、その軸線方向中央に第２のポンプ吐出側通路３
６が開口していることによ多流路切換弁としても作用す
る。すなわち、スプール６０によってパルプ孔４０ｍの
開口端側に形成される高圧室６６内には第１のポンプ吐
出側通路３５側すなわち流量検出用オリフィス５０の上
流側の油圧が通路孔４９を介して導入されておシ、一方
スプール６０後端側の低圧室６Ｔ側に形成される段付環
状溝６Ｂには前記第１のポンプ吐出側通路３４と連通す
る通路溝４８を介して前記オリフィス５０の下流側の油
田が導びかれている。そして、このスプール６０は低圧
室６７内に配設されたスプリング６９により常時はバル
ブ孔４０ａ開目端側に位置し、このときＫはその中央部
外周に設けられた環状溝６０ｍが前記吸入口５３に連続
するポンプ吸込側通路３３の開口５４に対向し、第１の
ポンプ吐出側通路３４．３５とポンプ吸込側通路３３間
は切離されている。また、このとき、このスプール６０
のランド部６０ｂによシ前起筆２のポンプ吐出側通路３
６の開口端は閉塞されている。一方、第１のポンプ吐出
側通路３４　、３５内にポンプ室３０゜３１から送シ出
される圧油の流量が増大し、所定量以上になると、オリ
フィス５０の上、下流側で生じる差圧により前記スプー
ル６０がパルプ孔り０ａ内で移動し、第１のポンプ吐出
側通路３５とポンプ吸込側通路３３とを適宜接続し、所
定量以上の圧油をポンプ吸込側に還流させる。

なお、第２図中６７ｍはスプール６０の発振防止用のオ
リフィスで、またスプール６０内には周知のリリーフパ
ルプ６０ｃが付設されている。

また、前記オリフィス５０が開口するスプール６０の環
状溝６Ｂを段付きとしたのは、このスプール６０の作動
によシ環状溝大径部６８ａにてオリフィス５０を可変絞
シとし、吐出口５１からの圧油の供給量を順次減少させ
、いわゆるドルーピング作用を行なわせるためである。

このようなドルーピング作用は自動車の高速走行時にお
いてハンドルに剛性を持たせ、走行安定性を高めるうえ
で効果を発揮し得るものである。

そして、このように構成された制御部を備えたオイルポ
ンプ１０の動作を、第５図（ａ）（ｂ）（ｅ）（ａ）に
示す概略構成図を用いて以下に説明する。なお、図中Ｐ
１は第１のポンプ吐出側通路３４．３５によル第１（ｉ
’）ホンｊ、ｐ、は同じく第２のポンプ吐出９１１１通
路３６．３７による第２のポンプ、Ｔはポンプ吸込側通
路３２．３３に連通ずるタンク、Ｐｓは被流体機器とし
ての動力舵取装置を示し、まだそれ以外の構成部分につ
いては第１図ないし第４図に示しだ構成に相当する部分
と同一番号を付している。

まず、第５図（ａ）はエンジンの回転数が低速であって
しかも動力舵取装置ｐｓが非作動状態、すなわち動力舵
取装置ｐｓに負荷が加わらず第１のポンプＰ１からのメ
イン供給通路（第１のポンプ吐出側通路３４．３５、連
通路４６、通路孔４７、オリフィス５０を有する通路溝
４８、および吐出口５１によって構成されている）中の
流体圧が低圧である場合を示している。この状態では、
第１および第２のスプールバルブ４０．４１は共に非作
動状態を保ち、その結果第１のポンプＰ、からの圧油は
前記メイン通路を通シ動力舵取装置ｐｓに供給されるが
、第２のポンプＰ、は第２のポンプ吐出側通路３７、ポ
ンプ吸込側通路３２を介してタンクＴに接続され、圧油
は第２のポンプＰ！、タンクＴを循環し、無負荷状態を
保たれている。これは、圧油の供給量が小さくとも動力
舵取装置ｐｓには何ら影響しガいためである。そして、
この状態における流量特性は第６図中実線ａで示され、
またこれによる消費馬力は第７図中実線ａで示され従来
（同図中すで示す破線参照）の約半分以下でよい。

なお、第６図中実線は第１のポンプＰ、の吐出量、Ｐａ
は第２のポンプＰ、の吐出ｉ、ｐ、＋ｐ、はその合計吐
出量とポンプ回転数との関係を示す直線である。

また、第６図中実線は第１のポンプｐ、の消費馬力、Ｐ
、は第２のポンプＰ、の消費馬力、ｐ、　十ｐ。

けその合計消費馬力とポンプ回転数との関係を示す直線
である。

一方、第５図（ａ）に示す低速、低圧状態から動力舵取
装置ｐｓΦ動によシ負荷が増加し、低速。

高圧状態となると、第５図（ｂ）で示すように、第２ノ
スフールバルプ４１が作動して第２のポンプＰａｔタン
クＴ間を切離し、第２のポンプＰ、を逆止弁６３を介し
て前記メイン通路に接続する。したがって、第２のポン
プＰｔからの圧油はメイン通路内で第１のポンプＰ、か
らの圧油と合流し、動力舵取装置ｐｓに供給され、必要
な舵取操作補助力を生じさせ、作動上は何ら支障ない。

この負荷が大きいときの流量特性を第６図中実線すで示
〔、壕だ消費馬力は第７図に示すように実線Ｃとなりこ
れは従来（同図中ｄで示す破線参照）と同一である。勿
論、この状態では消費馬力を低減することはできない。

また、ポンプ吐出量が回転数に伴なって所定量以上に増
加し、しかも動力舵取装置ｐｓが非作動である高速、低
圧状態では、第５図（ｃ）に示されるように、第１のス
プールパルプ４０が作動してメイン通路中を流れる第１
のポンプＰ１からの圧油の一部をタンクＴ側に逃がし、
動力舵取装置ｐｓへの供給量を一定に制御し、さらにオ
リフィス５０を絞る段付き環状溝６８の大径部６８ａに
よるドルーピング作用によシ供給量を減少させ、さらに
所定位置において一定量に維持する。このとき、第２の
スプールバルブ４１は非作動状態であり、第２のポンプ
Ｐ、からの圧油は第２のポンプ吐出側通路３Ｔおよびポ
ンプ吸込側通路３２を経てタンクＴに戻る。勿論、その
一部は他方の第２のポンプ吐出側通路３６と第１のスプ
ールバルブ４ｏを介して連通するポンプ吸込側通路３３
を経てタンクＴに戻る。この状態での流量特性は第６図
において実線畠と折点ｘ、ｙで連続する実線Ｃおよびｄ
で示され、また消費馬力は第７図中実線ａで示すように
充分に小さい。

さらに、この高速回転時において、動力舵取装置ｐｓが
作動し、高圧状態となると、第５図（ｄｉに示すように
１第１のスプールバルブ４０　モ第２のスプールバルブ
４１と共に作動状態となり、その結果第２のポンプＰ、
は前述したように第２のポンプ吐出側通路３６および第
１のスプールパルプ４０側の環状溝６０ｍを経てポンプ
吸込側通路３３に接続され、タンクＴ側に連通する。し
たがって、この第２のポンプＰｔからの圧油は逆止弁６
３を開放することなくタンクＴ側に戻シ、一方、前記メ
イン通路中の第１のポンプＰ、からの圧油の一部もこの
第１のスプールバルブ４０によシタンクＴ側に戻シ、そ
の結果動力舵取装置ｐｓへは一定量の圧油が供給される
。このときの流量特性は第６図中実線ｅで示され、また
消費馬力は第７図中実線Ｃに連続する実線ｅで示され、
これは従来（同図中破線ｄ）よυも約半分でよい。

そして、上述した本実施例装置における省エネルギ効果
は、第８図に示す消費馬力とポンプ吐出圧力との関係線
図からも明らかとなる。

まず、ポンプ回転数が低速回転域である場合、実線ａで
示されるように、無負荷状態では従来（同図中破線す参
照）よりも約半分の消費馬力でよく、負荷が増大すると
同一となる。

また、高速回転域では、実線Ｃで示すように、従来（同
図中破線ｄ参照）の約半分の消費馬力でよい。これは高
速時には負荷の大小にかかわりなく第１のポンプらのみ
が動力舵取装置ＰＳへの油圧供給に関与し、第２のポン
プＰ、は無関係であるためである。

そして、上述したように構成されているオイルポンプ１
０では、流量制御弁および流路切換弁として作動する一
対のスプールバルブ４０．４１がポンプボディを構成す
るフロントボディ１５内でロータ１２の回転軸を挾んで
その軸線方向と略直交する方向に平行して穿設された２
つのバルブ孔４０ａ、４１ａを用いて配設されており、
さらにこレラのパルプ孔４０＆、４１ａとポンプカート
リッジ１４内の一対のポンプ室３０．３１に開口する吸
込ボート３２ａ　、　３３ａおよび第１．第２の吐出ボ
ー）　３４ｍ　、３５ａ　：　３６ａ　、３７ａとを接
続する通路、および流体の出、入口に連続する等がポン
プボディと一体に形成される鋳抜孔や簡単な穴加工によ
シ形成される穿設孔によ多構成されているため、全体が
簡単かつコンパクトなポンプ構成とされ、その小型、軽
量化を達成することができ、さらにその製造９組立てが
容易で、製造コストが安価であるといった利点もある。

特に、本実施例で示すように、一対のスプールバルブ４
０．４１用のパルプ孔４０ｍ　、　４１ｍを、フロント
ボディ１５内でロータ１２の回転軸２０を挾んで並設し
てなる構成では、ロータ１２の回転軸２０を安定して支
持するうえでその軸回りに必要とされるデッドスペース
を巧みに利用することができ、ポンプ全体の小型、軽量
化を図るうえで効果を発揮し得るものである。さらに、
本実施例によれば、ポンプカートリッジ１４内の一対の
ポンプ室３０．３１に対しそれぞれ開口されている吸込
ポー）　３２ｍ、３３ｍおよび第１．第２の吐出ボート
３４ｍ、３５ａ　：　３６ｍ　、３７ｍをフロントボデ
ィ１５またはりアポディ１６に設けた連通路によって接
続し、かつ前記各ボートから延設されて前記２つのパル
プ孔４０ｍ、４１ｍに開口しているポンプ吸込側通路３
２．３３および第１１第２のポンプ吐出側通路３４，３
５；３６，３７をそれぞれ両ポンプ室３０．３１への、
また祉両ポンプ室３０．３１からの圧油の吸込、吐出通
路として兼用させるように構成しているため、全体の通
路構成が簡素化し、ポンプの小型、軽量かつ低コスト化
を図るうえで効果的なものである。

また、本発明によれば、上述したようにして制御される
２台のポンプとして、ｐ−夕１２の外周部に形成される
一対のポンプ室３０．３１に対し、それぞれ第１および
第２のポンプ吐出側通路３４゜３５；３６，３７を利用
しているため、ロータ１２などにアンバランスな荷重が
加わることがなく、ポンプ可動部の耐久性や動作上の信
頼性が損なわれることはないといった利点がある。

なお、上述した実施例では、一対をなすスプールバルブ
４０．４１のパルプ孔４０ｍ　、　４１ｍを、フロント
ボディ１５内でロータ１２の回転軸２０と略直交する方
向に並設し、これらパルプ孔４０ｍ。

４１ｍにポンプカートリッジ１４の各ポンプ室３０゜３
１からのポンプ吸込側通路３２．３３および第１、第２
のポンプ吐出側通路３４．３５：３６゜３７を適宜接続
するようＫした場合について説明したが、本発明はこれ
に限定されず、これら両弁がこれに類する位置関係に配
設されておればよく、またその他各通路等も適宜変更す
ることは自由である。

第９図ないし第】１図は本発明の別の実施例を示すもの
であって、この実施例では、一対のスプールパルプ４０
．４１のパルプ孔４０ａ　、　４１ａを、リアボディ１
６側でロータ１２の回転軸２０を略直交する方向に並設
した場合を示し、第１図ないし第４図と同一部分あるい
は相当する部分には同一番号を付している。これを簡単
に説明すると、この実施例のように、パルプ孔４０ｍ、
４１ｍをリアボディ１６に設けた場合には、前述した実
施例のようにパルプ孔４０ｍ　、　４１ｍ間に回転軸２
０が存在しないため、第２のポンプ吐出側通路３６．３
７を接続する連通路ＴＯを、リアボディ１６の上方から
パルプ孔４０ｍ　、　４１ｍの軸線方向略中央を貫通す
るようにして穿設することができる。なお、７０ａは連
通路ＴＯの開口端を密栓するボール、７１けこの連通路
７０と下側の第２のポンプ吐出側通路３７（本実施例で
は中子による鋳抜孔）とを接続する通路孔である。

また、ポンプ吸込側通路３２．３３を接続する接続通路
５２も同様Ｋ、リアボディ１６のポンプカートリッジ１
４側に前記連通路Ｔｏと位相をずらした状態で中子によ
シ形成されるとともに、第１のポンプ吐出側通路３４．
３５を接続する連通路７２け、第１１図に示すように、
フロントボディ１５側で軸孔２３を取り囲む環状部７２
ｍとその放射方向に延びた延設部７２ｂ　、７２ｅ　と
Ｋよって形成され、さらにこれらポンプ吸込側通路３２
゜３３と第１のポンプ吐出側通路３４．３５は前述した
実施例と同様な位置関係にて前記パルプ孔４０ａ　、４
１ｍに適宜接続されている。

そして、それ以外の構成は前述した実施例と略同−構成
であり、またこれによる作用効果も同一であることは容
易に理解されよう。

すなわち、本発明に係るオイルポンプ１０によれば、流
量制御弁および流路切換弁として機能すル一対のスプー
ルパルプ４０，４１、フロントボディ１５またはリアボ
ディ１６内でロータ１２の回転軸２０と略直交する方向
に並設するとともに、これう各スプールパルプ４０．４
１に対し、ポンプカートリッジ１４内の各ポンプ室３０
．３１からポンプ吸込側通路３２．３３および第１．第
２のポンプ吐出側通路３４，３５；３Ｂ、３γを各ボデ
ィ１５，１Ｂ内に中子または機械加工にょシ形成した通
路にて適宜接続するように構成することによシ、各部の
成形加工および組立作業を簡単に行なえるようにすると
ともに、ポンプ全体の小型、軽量かつ低コスト化を達成
し得るようにしたものである。

なお、本発明は上述した各実施例構造に限定されるもの
ではなく、各部の形状、構造等を必要に応じて適宜変形
、変更し得るものであることは勿論である。だとえば、
上述した実施例では、フロントボディ゛１５とリアボデ
ィ１６にそれぞれ形成された通路間を接続するために、
ポンプカートリッジ１４のカムリング１３に穿設した通
路孔を利用するようにしているが、このカムリング１３
の外周と外部環状部材１γに形成した通路溝とにょシ通
路を形成するようにしてもよいことは明らかであろう。

また、これらカムリング１３および外部環状部材１７は
必ずしも別体に形成する必要はなく、一体に形成しても
よいものである。

また、上述した実施例では、オイルポンプ１０を動力舵
取装置に用いた場合について説明したが、本発明はこれ
に限定されず、小型、軽量化が要求されるこの種のオイ
ルポンプであれば、６徨の油圧機器等に使用できること
は言うまでも々い。

さらに、本発明によれば、上述した簡単な構成を有する
オイルポンプにおけるポンプボディに簡単な穴加工を施
こしたシ、その要請に応じてスプール形状を適宜変更す
ることにより、全く作動条件の異なる制御部を備えたオ
イルポンプとすることも可能であり、汎用性に優れたオ
イルポンプ構造と言うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、１組のポンプカ
ートリッジ内に形成された一対のポンプ室に対しそれぞ
れ対をなして開口する吸込側通路と２種類の吐出側通路
とをポンプボディ内に形成するとともに、このポンプボ
ディ内でその軸線方向と略直交する方向に平行して流量
制御弁および圧力感知式の流路切換弁として機能する一
対のスプールバルブを配設し、かつこれら両パルプに前
記各通路を適宜接続するようにしたので、各部の構成が
簡素化し、その製造１組立て等が容易に行なえるばかシ
でなく、ポンプ全体の小型、軽量化を図シ、シかも低コ
ストで省エネタイプのオイルポンプを得ることができる
。また、本発明に係るオイルポンプでは、バランスタイ
プであるためポンプ可動部の耐久性および動作上の信頼
性が向上するばかシでなく、各通路を効率よく配設して
いるため通路内での圧力損失を可能な限シ低減して省エ
ネルギ化を図ることができ、さらにポンプボディ内の各
通路は中子による鋳抜孔と機械加工による通路孔との組
合わせによシ形成しているため、各部の製造、加工性の
面で優れているといった種種優れた効果がある。特に、
本発明によれば、２つのバルブ孔が平行して配設されて
いるため同一方向からの孔加工によシ簡単に行なえ、作
業性の面で優れ、さらに各バルブ孔とポンプカートリッ
ジ側の各ポンプ室の吸込部、吐出部の位相を合わせて連
通路を形成すればよいため通路構成も簡単で、加工性の
面で優れているといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るオイルポンプの一実施例を示す縦
断面図、第２図はその■−■線断面図、第３図は同じく
第１図の■−■線断面図、第４図は全体の平面図、第５
図（ａ）ないしくｄ）は回転数、圧力雨感知式制御部の
概略構成を示し、その作動状態を説明するための図、第
６図ないし第８図は流量特性とポンプ回転数、消費馬力
とポンプ回転数、消費馬力とポンプ吐出圧力の関係を示
す特性図、第９図ないし第１１図は本発明の別の実施例
を示す縦断面図およびそのＸ−Ｘ線、ＸＩ−ＸＩ線断面
図である。 １０・・・・オイルポンプ、１１・・・・ベーン、１２
・・・・ロータ、１３・・・・カムリング、１４・・・
・ポンプカートリッジ、１５・・・°フロントボディ、
１６・・・・リアボディ、２０・・・・回転軸、３０．
３１・・・・一対のポンプ室、３２．３３・・・・ポン
プ吸込側通路、３４．３５・・・・第１のポンプ吐出側
通路、３６．３γ・・・・第２のポンプ吐出側通路、４
０．４１１−’一対ノスプールＡルブ、４０＆。 ４１ａ・・・・バルブ孔、４２．４３・・・・通路溝、
４４・・・・通路孔、４５・・・・通路孔、４６・・・
・連通路、４７・・・・通路孔、４８・・・・通路溝、
４９・・・・通路孔、５０・・・・オリフィス、５１・
・・・吐出口、５２・・・・接続通路、５３・・・・吸
込口、５４・・・組合せ開口、６０．６１・・・・スプ
ール、６３・・・・逆止弁、６８・・・・段付環状溝、
７０・・・・連通路、７１・・・・通路孔、７２・・・
・連通路。 特許出願人　自動車機器株式会社 代　理　人　　山　　川　　政　樹（ほか１名）第１図 埠 第２図 曵 第３図 第４図 曵 第５図（Ｑ） ５ 第１０図 曵 手続補正書（睦） １、事件の表示 昭和５７年特　許　願第２０５１１６号２、発明の名称 オイルポンプ ３、補正をする者 事件との関係　　　　特　　許　　出願人５、補正の対
象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 （２１−面 ６、補正の内容 （１１明細書第１０頁第１８〜１９行目「いるが、第３
図においては・・・している。」を、「いる。」と補正
する。 （２）第３図を別紙の通り補正する。 以上 鶴３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カムリング内でロータの軸対称位置に形成された各ポン
   プ室に対しロータの回転方向に所定間隔おいて開口する
   ポンプ吸込側通路と第１および第２のポンプ吐出側通路
   とをそれぞれ形成してなるポンプボディを備え、このポ
   ンプボディ内には前記ロータの回転軸と略直交する方向
   に平行して２つのバルブ孔が形成されるとともに、その
   一方のバルブ孔には前記第１のポンプ吐出側通路をポン
   プ吸込側通路に選択的に接続する流量制御弁を構成する
   スプールが、また他方のバルブ孔には前記第２のポンプ
   吐出側通路を第１のポンプ吐出側通路、ポンプ吸込側通
   路に選択的に接続する流路切換弁を構成するスプールが
   それぞれ配置されていることを特徴とするオイルポンプ
   。