JPS608355B2 - 可変容量形ベーンポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可動リングを移動させてロータとの偏心量を
変化させ、吐出量を増減する可変容量形べーンポンプに
関する。

一般に従来の可変容量形べーンポンプは、最大吐出圧力
を吐出圧力に応じて可動リングに作用する作用力と対抗
するばねの弾性力を手動調整して設定し、アクチュェー
タの作動圧力が多段階に変化する場合もポンプの最大吐
出圧力はアクチュェ−夕の最大作動圧力により決定して
いるため、動力の損失となるばかりでなく、油温上昇、
油の劣化、機器の耐久性が低下する等、種々の面で問題
となっていた。

また作動圧力の異なる複数のアクチュェータを単一ポン
プで作動する場合にも同様であった。本発明は、かかる
問題点を解消するもので、アクチュェータの作動圧力に
応じた複数の最大吐出圧力が設定し得るようにした可変
容量形べーンポンプを提供するものである。

このため本発明は、ポンプ本体内へ半径方向に多数のべ
ーンを摺動可能に挿入した回転可能なロータの外周を囲
んで可動リングを配置すると共にロータを回転駆動する
ことで容積変化し流体を吸入吐出作用するようにロータ
とべ−ンおよび可動リング間にポンプ室を形成して設け
、可動リングの外周一端に弾性力を付与して可動リング
内周に作用される吐出圧力による作用力とで可動リング
を。

‐外こ対し偏心移動させ吐出量を増減するようにばねを
配置し、ばねの弾性力を調整するねじ進退可能に螺合し
た圧力調整部材と摺動可能に鉄合した調整ピストンとを
備え、調整ピストンは一端に形成した流体室に接続する
方向切換弁により流体室へ流体を導入することで圧力調
整部村により調整した可動リングに付与するばねの弾性
力を調整可能にし吐出作用する流体の最大吐出圧力の設
定を変化し得るように設け、アクチュェータの作動圧力
に応じた複数の最大吐出圧力が良好に設定できるように
している。以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図において、１はポンプ本体（以下単に「本体」と
いう）で、内部に設けた円筒孔２内へ半径方向に多数の
べーン３を情勤可能に挿入したロー夕４を回転可能に設
置している。

Ｓは該ロ−夕の外周を囲んで設置された可動リングで、
該可動リングの南側面に孫合して設置された側板間を移
動するようになっており「両側板、ベーン３もおよびロ
ー夕４とでポンプ室８を形成する。前記側板の一方７に
は円弧状の吸入溝８および吐出溝９を穿談しておりト談
吸入溝および吐出溝は本体亀の内部に形成した吸入流路
亀■および吐出流路富富とそれぞれ運適している。そし
て吸入流路亀Ｑは作動流体として油圧油を貯蔵した油槽
亀２と蓮通しておりｔ さらに吐出流路亀１は流路１３
と運通しアクチュェータを有する作動回路へポンプの吐
出流体を供給するようになっている。軍＆５まスラスト
ブロックで「前記側板７の吐出溝期乙対応して発生し可
動リング５の内周面に作用する作用力の可動リング移動
方向と直角な方向の作用力を受けると共に該可動リング
の移動方向への移動を容易にするものである。１，５は
可動リング５の移動方向に移動可能に設けたばね受けで
「先端が可動リングの外周面に係合し「調整可能なばね
事６の弾性力を受けてロータ４との偏心量が最大になる
よう可動リングを押圧している。

亀７は圧力調整カバーでもボルト１８１こより本体ＧＩ
こ取付けられ内部にねじ部を有する摺動孔も９を形成し
ている。２９‘ま高圧の最大吐出圧力ＰＨを設定する圧
力調整シリンダで「摺動孔も９のねじ部に螺合して設け
その回動によるねじ進退で摺動孔を摺動するようになっ
ており、かつ内部には係止部２竃を有する舷合孔２２を
形成している。

２３は鉄合孔２２へ眉敷可能に挿入した調整ピストンで
、前記ばね１６と係装するばね押え２４を蛾着しており
、さらに舷合孔２２とで流体室２５を形成する。

２６は圧力調整部村で「前記鉄合孔２２へ進退可能に設
け、調整ピストン２３を介してばね押え２４を進退させ
「前記ばね１６の弾性力を調整しポンプの低圧の最大吐
出圧力ＰＬを設定するものである。

したがって前記調整ピストン２３は、圧力調整シリンダ
２８の係止部２１と圧力調整部材２６とで位置決めされ
る二位置間を移動してばね１６の弾性力を異なる二段階
に設定する。前記流体室２５は運通路２７，２８を介し
てパイロット流路２９と運通しており「該パイロット流
路は切襖位置３０Ａ，３０Ｂを有する二位置の方向切換
弁３０のＢボートと接続されている。さらに方向切襖弁
３８のＰボートは前記流路１３の分岐流路３畳と連続し
、該方向切換弁の切換操作で前記流体室２５へ圧力流体
を流入したりあるいは流体室内の流体を油槽軍２へ排出
したりするものである。３２は可動リング６の移動方向
で前記ばね受け１５と対向する位置に設けた吐出量調整
部村で「可動リングの外周面と係合する押圧ピストン３
３を押圧して裁可動リングとロータ４との最大偏心量を
規制し、ポンプの最大吐出量を設定するものである。

３４は押圧ピストン３３の後端に形成した室で「前記流
路１３から分岐した分岐流路３５と蓮通して常時吐出圧
力を導入するようになっており、押圧ピストンの径は前
記調整ピストン２３の径よりも小さく形成している。

次に上記構成による作動を説明する。

電動機等の回転駆動源によりロ叩タ亀を第軍図の矢印方
向に回転駆動すると、ポンプ室６の容積変化により油槽
官２から吸入流路亀０「吸入溝８を介し吸入された流体
は〜吐出溝９、吐出流路１亀および流路亀３を通って作
動回路へ供給される。

そして方向功換弁３０が切換位置３８８にあるため、吐
出流体は分岐流路３５を通って室３４に流入し押圧ピス
トン３３のみを押圧作用するが、該押圧ピストンの押圧
力が圧力調整部材２６により低圧の最大吐出圧力が設定
されたばね１６の弾性力よりも４・さし、間は、可動リ
ング５は最大偏心位置にあって最大吐出量を吐出する。
さらに吐出圧力が上昇すると、押圧ピストン３３は前記
ばね貴６の弾性力に抗し可動リング５を左方に移動して
吐出量を減少し、第２図の曲線Ａに示した如く低圧の最
大吐出圧力ＰＬで可動リングとロータ年とを略同Ｑ位置
にして吐出量を零にする。吐出圧力が降下すると、可動
リング５はばね１６の弾性力を受けてロー夕亀との偏心
量を大きくし吐出量を増加する。次に方向切換弁３０を
功換位置３０Ａにして流体室２５を吐出流路亀川こ達通
した状態では、吐出流体は流体室２５および室３４に流
入して調整ピストン２３および押圧ピストン３３を秤圧
作用する。調整ピストン２３の径は押圧ピストン３３の
径よりも大きく設けているため、吐出圧力の上昇に伴い
可動リング５の帰心量を最大に保持したままで、調整ピ
ストン２３はばね１６の弾性力に抗して圧力調整シリン
ダ２８の係止部２１に係止して位置決めされる位置まで
移動し、ばね亀Ｓの弾性力を強める。ざらに吐出圧力が
上昇するとト押圧ピストン３３は弾性力が強められたば
ね１６の弾性力に抗して可動リング５を左方に移動して
吐出量を減少し「第２図の曲線８に示した如く高圧の最
大吐出圧力ＰＨで吐出量を零にする。また吐出圧力が降
下すると「上記の逆の作動を行なし、吐出量を増加する
。低圧の最大吐出圧力ＰＬと高圧の最大吐出圧力ＰＨは
「圧力調整部材２６と圧力調整シリンダ２６をそれぞれ
回動調整して調整ピストン２３の移動位置の位置決めを
それぞれ行なうことによって「ばね１６の弾性力を調整
し、アクチュェータの作動圧力に応じてＰＬとＰＨとを
設定して、方向功換弁３０を切換操作することで動力損
失や油温上昇を減少させることができる。

第３図は他の実施例を示したもので、第１図と同一部分
については同一符号を付し異なる部分について説明する
。

４１Ｇま可動リング５の移動方向ではね受け亀５と対向
する位置に設けた吐出量調整シリンダで「本体１に穿設
したねじ部を有する競合孔亀２へねじ進退すべく糟動可
能に挿入し、さらに内部には係止部４３を有する摺動孔
亀亀を形成している。

４５は摺動孔４４に摺動可能に挿入した移動ピストンで
、ばね押え２４を介してばね亀６に係袋した調整ピスト
ン２３の蓬よりも４・さし、径を有し、後端部に摺動孔
４４との間に室４６を形成し、かつ内部に段付の孔４７
を穿設している。

４８は移動ピストン４５の孔４７へ摺敷可能に挿入した
押圧ピストンでＬ先端は可動リング５の外周面に当綾し
ている。

４９は摺動孔４４ｉこ螺合した吐出量調整部村で、その
回動によるねじ進退で移動ピストン４５を介し押圧ピス
トン４８を押圧して可動リング５とロータ４との最大偏
心量を規制し、ポンプの最大吐出量を設定するものであ
る。

そして前記室４６は流路蔓３から分岐した分岐流路蚤０
と接続して常時吐出圧力を導入するようになっており、
さらに流体室２５と流路１３とを接続した分岐流路５１
中には吐出圧力によるパイロット圧力で切換作動する方
向切換弁５２を介設している。

該方向切換弁は功換位置５２Ａ，Ｓ２Ｂを有し、はね５
３の弾性力を調整して作動圧力が調整可能となっており
、その切換作動で前記流体室２５を油槽亀２に蓮通し該
流体室内の流体を排出する。

次に上記構成による作動を説明する。

ロータ４の回転駆動でポンプ作用を行ない、吐出流体は
流体室２５および室４６１こ流入して調整ピストン２３
および移動ピストン４５を押圧作用するが、調整ピスト
ン２３の径を移動ピストン４覇の径よりも大きく形成し
ているため、最大吐出量ＱＬを吐出する可動リング５の
偏心量を保持したままで、吐出圧力の上昇につれて調整
ピストン２３はばね亀６の弾性力に抗して係止部２１の
位置まで移動し、ばね竃６の弾性力を強める。

さらに吐出圧力が上昇すると「移動ピストン４５はばね
１６の弾性力に抗して可動リング５を図の左方に移動し
、該移動ピストンが吐出量調整シリンダ４蔓の係止部４
３に当接して位置決めされる位置まで可動リングを移動
して吐出鼻を減少する。この過程におけるポンプの吐出
量特性は第４図の曲線Ｃに示す如くであり、吐出圧力が
低圧の最大吐出圧力ＰＬきこなると吐出塁調整シリンダ
４１で設定した偏心量による吐出量ＱＨまで吐出量を減
少する。この状態からさらに吐出圧力が上昇して方向切
換弁５２の作動圧力に達すると、該方向功換弁は切襖位
置５２Ａに切換作動して流体室２５内の流体を油槽１２
へ排出するため、調整ピストン２３はばね１６の弾性力
を受けて圧力調整部材２６に当綾して位置決めされる図
示位置まで移動する。このためばね１６は弾性力が弱め
られるが、このときの弾性力は移動ピストン４５よりも
小さな径の押圧ピストン４８を押圧作用する吐出圧力に
よる作用力よりも大きく設定しているので、可動リング
５は前記吐出量ＱＨを吐出する偏心位置を維持している
。そしてさらに吐出圧力が上昇するとト押圧ピストン４
８はばね１６の弾性力に抗して可動リング５を移動して
第４図の曲線Ｄに示す如く潮次吐出量を減少し、高圧の
最大吐出圧力ＰＨで可動リングとロータ４との偏心量を
略同０にして吐出量を零にする。また、吐出圧力が降下
する場合は上記と逆の作動を行ない吐出量を増加する。
前記の高低圧の各最大吐出圧力ＰＨ，ＰＬは圧力調整部
材２６および圧力調整シリンダ２Ｑをそれぞれ回動議整
してばね】６の弾性力を調整して任意に設定することが
でき、さらに低圧の最大吐出量ＱＬと高圧の最大吐出量
ＱＨ‘ま吐出量調整部材＆９および圧力調整シリンダ母
１をそれぞれ回敷調整することにより可動ＩＪング辱と
ロータ４との樋心量を設定し任意に設定することができ
る。

本実施例による可変容量形べーンポンプは、広範囲の高
圧領域で一定吐出量を必要とする場合に最適となる。第
５図はさらに他の実施例を一部分のみ示したもので〜第
富図の如き可変容量形べ−ンポンプの吐出流路１１と流
体室２５とを接続する分岐流路６１中に方向切換弁６２
を設置すると共に該方向切換弁のＡボートと流体室２５
との間に調整可能な減圧弁６３を設置し、さらにＢボー
トは流路６４‘こより流体室２５と減圧弁６３との間の
分岐流路６１と接続されている。

本実施例による可変容量形べ−ンポンプはト低圧の最大
吐出圧力を減圧弁６３により減圧制御した吐出圧力を流
体室２５に導入し「減圧弁鰭３の調整で低圧の最大吐出
圧力を操作することができる。

そして高圧の最大吐出圧力はし方向功換弁鯵２を切換操
作して流路６４を介して吐出圧力を直接流体室２５に導
入し「調整ピストン２３が係止部２１１こ当援する位置
まで移動いまね亀６の弾性力を強めることにより制御さ
れる。なお、第ｉ図あるいは第３図に示した実施例で、
ばね１６１こ抗する可動リングへの作用力は〜押圧ピス
トンに吐出圧力を作用させて付与するようにしたが、可
動リングの内周面に作用する吐出圧力で付与させること
もでき、また調整ピストン２３の一端に設けた流体室２
５へは吐出流体を導くことなく、外部から圧力流体を導
入するようにすれば、最大吐出圧力の切換を遠隔操作す
ることも可能である。

このように本発明はトポンプ本体内へ半径方向に多数の
べーンを摺動可能に挿入した回転可能なロータの外周を
囲んで可動リングを配置すると共にロータを回転駆動す
ることで容積変化し流体を吸入吐出作用するようにロー
夕とべ−ンおよび可動リング間にポンプ室を形成して設
け〜可動リングの外周一端に弾性力を付与して可動リン
グ内周に作用される吐出圧力による作用力とで可動リン
グをロータに対し楠心移動させ吐出量を増減するように
ばねを配置し「尊まねの弾性力を調整するねじ進退可能
に螺合した圧力調整部材と摺動可能に鉄合した調整ピス
トンとを備え、調整ピストンは一端に形成した流体室に
接続する方向切襖弁により流体室へ流体を導入すること
で圧力調整部村により調整した可動リングに付与するば
ねの弾性力を調整可能にし吐出作用する流体の最大吐出
圧力の設定を変化し得るように設けたことにより〜アク
チュヱータの作動圧力に応じた複数の最大吐出圧力が良
好に設定できて「動力損失を低減できると共に吸入吐出
作用する油の温度上昇および早期劣化を防止することが
でき、高効率の安定した作動が得られる。

またトアクチュェータの作動圧力に応じた複数の最大吐
母圧力を設定できるから、べ−ンや可動リング等作動部
村に不要の負荷を働かすことがなく摺動部分の摩耗減少
を図ることができ、しかも作動騒音の発生を良好に低減
することができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第亀図は本発明の一実施例を示す可変容量形べーンポン
プの縦断面図「第を図は第１図による吐出圧力一吐出量
特性を示す線図、第３図は他の実施例を示す可変容量形
べーンポンプの縦断面図ト第４図は第３図による吐出圧
力一吐出量特性を示す線図〜第５図はさらに他の実施例
を示す一部分のみの構成図である。 ３……べーンし 母……ロータ〜 富……可動リング「
亀６……ばね〜 ２認……俄合孔、２３……調整ピス
トンも２裏……流体室。 聡１図 第３図 第２図 鍵４図 繁５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプ本体内へ半径方向に多数のベースを摺動可能
   に挿入した回転可能なロータの外周を囲んで可動リング
   を配置すると共にロータを回転駆動することで容積変化
   し流体を吸入吐出作用するようにロータとベーンおよび
   可動リング間にポンプ室を形成して設け、可動リングの
   外周一端に弾性力を付与して可動リング内周に作用され
   る吐出圧力による作用とで可動リングをロータに対し偏
   心移動させ吐出量を増減するようにばねを配置し、ばね
   の弾性力を調整するねじ進退可能に螺合した圧力調整部
   材と摺動可能に嵌合した調整ピストンとを備え、調整ピ
   ストンは一端に形成した流体室に接続する方向切換弁に
   より流体室へ流体を導入することで圧力調整部材により
   調整した可動リングに付与するばねの弾性力を調整可能
   にし吐出作用する流体の最大吐出圧力の設定を変化し得
   るように設けたことを特徴とする可変容量形ベーンポン
   プ。