JPS6241982A - ２連型ベ−ンポンプ - 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】 （産業−１−の利用分野） 本発明は例えば自動車などに用いられるパワーステアリ
ング用の油圧源と、これとは独立してさら（こもうひと
つの油圧源として機能する２連型のベーンポンプに関す
る。

（従来の技術） 自動車のパワーステアリング装置は、油圧シリングによ
りステアリング操作をパワーアシストするもので、運転
者のハンドル操作力を適度な状態まで軽減する機能をも
つ。このパワーステアリング装置の油圧源には、自動車
の工ンジンシこ連動して駆動される油圧ポンプが用いら
れるのが普通であり、この油圧ポンプとしては特開昭５
８−９３９７３号公報にも開示されているような、ベー
ンポンプが多く利用されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで自動車のようにエンジンによって各種の補機を
同時に駆動している場合、エンジンの全面部分はこれら
の補機を駆動するベルト装置で占有されるためスペース
的な余裕が少ない。

このため、パワーステアリング装置の他にも油圧を利用
して作動する油圧システムを搭載するような場合、その
油圧源としてエンジン駆動の油圧ポンプを新たに備え付
けることはスペース的に困難なことが多い。

これに対して同一の駆動軸に２つのポンプを取り（＝１
けた２連型のポンプもないことはないが、この場合はあ
くまでも全体としての吐出流量を増大するためのもので
あって、各別に吐出流量を制御して独立的に吐出油を供
給したり、ポンプ構造の簡略化や合理化を追及したもの
はない。

本発明はこのような問題を解決するため、互いに独立し
て流量制御することができると共に、吸込効率のよい、
また構造が簡単で小型な２連型のベーンポンプを提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明は、両摺接面に吸込ポートをそれぞれ形成
したセンタープレートの両面にカムリングを配設し、各
カムリングの内部に共通のポンプ軸により回転されるロ
ータを同軸的に配置し、さらに各カムリングの外側にそ
の摺接面に吐出ポートを形成したポンプボディをそれぞ
れ配置してこれらを締結ボルトで一体化する一方、曲記
各ポンプボディにはそれぞれ吐出ポートからの圧油を流
量制御するフローコントロールバルブを内ｍし、この制
御油を送油する吐出口をポンプボディに設けると共に、
制御余剰油をポンプ吸込側に還流するように各カムリン
グに連絡通路を形成し、この連絡通路が合流するセンタ
ープレートの吸込通路の合流位置に各々の流れを斜面に
沿って略直角方向に案内して合流させる案内翼部を設け
、同時にこの案内翼部には両連絡通路に対面する合流孔
を貫通形成し、この合流部分から下流を分岐通路を介し
て前記吸込ポートに接続する一方、曲記一方＝３− のポンプボディにフローコントロールバルブの余剰油通
路と連ｊｌｌするリザーバからの両ポンプ共通の吸込１
１を設けるようにした。

（作用） このようにすると、共通のポンプ軸の回転に伴い２つの
ロータが回転し、内側のセンタープレートの各吸込ポー
トから吸入した作動油を、それぞれ外側のポンプボディ
の吐出ポートへと吐出し、これにより一方は例えばパワ
ーステアリングに圧油を供給し、他方はこれとは独立し
てその他の油圧システムに圧油を供給することができる
。

吸込通路には吸込「１からの作動油と共に各吐出油の制
御余剰油が還流され、しかも合流部分には合流口をもつ
案内翼部を設けたので、ポンプの低回転域から高回転域
までキャビテーションを起こすことなく、吸込予圧を高
めることができ、ポンプ吸込効率を改善することができ
る。

（実施例） 以下本発明の実施例を第１図〜第８図に基づいて説明す
る。

第１図あるいは第°７図において、１はフロントポンプ
、２はりャボンプを示し、これらは共通のポンプ軸３に
よって回転駆動される。ポンプ軸３はフロントポンプ１
を貫通してその突出端に駆動プーリ４が取付けられる。

フロントポンプ１はフロントボディ５と、ロータ７を内
装したカムリング６と、共通のセンタープレート８とに
より構成され、同様にしてリヤポンプ２はリヤボディ９
とロータ１０を内装したカムリング１１と前記センター
プレート８とから構成される。そしてこれらフロントポ
ンプ１とリヤポンプ２を構成する各部材はポンプ軸３と
平行な複数の締結ボルト１２により一体的に共締めされ
る。

フロントポンプ１は、カムリング６が７０ントボデイ５
とセンタープレート８との間に挟持され、第３図にも示
すように、ロータフに放射状に配列した多数のベーン１
３の先端がカムリング６の内周カム面に摺接し、これに
より各ベーン１３間にポンプ室１４を画成している。そ
してセンタープレート））の摺接面８Ａにはロータ７の
回転に伴いポンプ室１４が拡大する領域に位置して吸込
ポート１５が対設され、またフロントボディ５の摺接面
５Ａには同じくポンプ室１４が縮小する領域に位ｆｆＶ
　して吐出ボー）１６が対設される。これによりロータ
フの回転に伴い吸込ポート１５からポンプ室１４に吸込
まれた作動油が順次吐出ポート１６に押し出されるよう
になっている。

リヤポンプ２も基本的には」ユ記と同様に構成されるの
であり、リヤボディ９の摺接面９Ａとセンタープレート
８の摺接面８Ｂとの間にカムリング１１が挟持され、第
２図にも示すように、ロータ１０に配設したベーン１７
により複数のポンプ室１８が画成され、一方の摺接面８
Ｂには吸込ポート１９、他方の摺接面９Ａには吐出ポー
ト２（）がそれぞれ対設されていて、ロータ１０の回転
に件い吸込ポート１９から作動油を吸込んで吐出ポート
２０に吐出するようになっている。

前記センタープレート８の内部ｌこはフロントポンプ１
とリヤポンプ２に対して共通の吸込通路２１が形成され
、この吸込通路２１は末端が分岐通路２２Ａ、２２８に
こより前記吸込ポート１５．１９に接続する。

前記フロントボディ５には両ポンプに共通の作動油の吸
込口２４が取付られ、この吸込口２４はフロントボディ
５に内装スるフローコントロールバルブ３０の余剰油通
路３１に連通すると共に摺接面５Ａに開１丁１する通１
’ｌ　２５により、カムリング６に形成した連絡通路２
６を介してセンタープレート８の摺接面８Ａに開口する
入口２７Ａと連通し、吸込口２４からの作動油を吸込通
路２１に送り込むようになっている。また吸込通路２１
には反対側のりャボディ９に内装したフローコントロー
ルバルブ３２の余剰油通路３３からカムリング１１に形
成した連絡通路２９を経由して、センタープレート８の
摺接面８Ｂに開口する入口２７Ｂからも作動油が流入す
るようになっている。

そして第１図、第７図に明らかなように、これらの合流
部分には作動油の吸込ポート１５．１９に対する流入効
率を尚めると共に分配特性を均一化するために、両人１
−１２７　Ａと２７１３に向かって傾斜した一対の分流
面３５をもつ案内翼部３６が配置しである。またこの案
内翼部３６には連絡通路２６．２９の延長」二に位置し
て合流孔３７が貫通形成され、主としてポンプ高回転数
域での吸込予圧の低下を防止するようにしている。

案内翼部３６の傾斜した分流面３５は還流される余剰油
の衝突を避け、流体のベクトルを同一方向に指向させる
ことにより、主としてポンプ低回転域での吸込効率を向
」ニさせるが、その反面、案内翼部３６は還流鼠が増大
するポンプ高回転域での流体抵抗となり、特にもともと
流量の少ないリヤポンプ２側の吸込不足を発生させる原
因となる。

しかしこのように合流孔３７を設けると、リザーバ側か
らの吸込流も合流するフロントポンプ１側の連絡通路２
６からの作動油をリヤポンプ２側１こ導くことにより、
連絡通路２９側の圧力低下を防止して吸込予圧を高めら
れるのである。

次ぎに、前記カムリング６と１１の各両面には、それぞ
れ前記通路２６．２９を含めてカム面を取り囲むように
、非円形のリング溝４０が形成されていて、このリング
溝４０にシールリング４１が嵌められ、カムリング６．
１１の各合わせ面からの作動油のリークを防止するよう
になっている。

なお、カムリング６．１１の回り止めとして、カムリン
グ６．１１はダウェルピン４２により、それぞれフロン
トボディ５とリヤボディ９に係１１−。

される。

また前記ロータ７と１０のベーン１３と１８の基端部分
に吐出ポート１６と２０に連通して高圧を導く圧力通路
４３が形成され、ロータ回転遠心力で半径方向に突出し
てカムリング６．１１の内周カム面に密着するベーン１
３．１８をさらに油圧で押し出すように補助する。

次に第５図に示すように、フロントボディ５にはフロン
トポンプ１のフローコントロールバルブ３０が内装して
あり、このフローコントロールバルブ３０は前記吐出ポ
ート１６がらの圧油を、オリフィス４．５Ａ、４５Ｂを
経由して吐出口４６ｈ・ら図示しないパワーステアリン
グＨＭの油圧シリングなど油圧負荷に送り出すと共に、
この吐出油が所定値以−１−になると開き出すスプール
弁４７を傾１え、このスプール弁４７が開くと吐出ポー
ト１６からの圧油の一部を前記余剰圧油通路３１に逃が
すようになっている。

このスプール弁４７はオリフィス４．５Ａ、４５１、］
の−に流側の圧力と、下流側の圧力との差圧がリターン
スプリング４８の設定荷重を越えると開と始め、オリフ
ィス４５Ａ、４．５１３の」１流と下流の圧力差を一定
に保つように制御し、これにより吐出１１４６から油圧
負荷への送油をポンプ回転に上らず一定に維持するよう
になっている。一方吐出１−１４６をもつプラグ内には
推力ブランジャ５０が慴動自由に内装されていて、吐出
口４６の負荷圧力を感知してオリフィス４５Ｂを閉じ、
負荷圧力に応じて供給流礒を絞り込むようになついてる
。

なお、スプール弁４７の内部には圧力制御弁４９が内装
してあり、オリフィス４５Ａ、４５Ｉ３の下流側の圧力
が所定値以−にに」１列したときに開いて、スプール弁
４７の下流室４９を余剰油通路３１に連通させ、これに
より回路圧力が異常に上列しないように圧力調整する。

次に第４図はリヤポンプ２のフローコントロールバルブ
３２を示すものであるが、これも基本的には前記フロー
コントロールバルブ３０と同一的に構成され、リヤポン
プ２がら油圧負荷に対する供給量を所定の状態に制御す
る。

ただしこの場合、スプール弁５１の先端にはロッド５２
が取付けてあり、これに対峙する吐出ロブラグ５３の端
面には流量制御オリフィス５４が構成される。スプール
弁５１はこのオリフィス５４の上流と下流の圧力差を一
定に保つように、これらの差圧と下流室５６のリターン
スプリング５５とのバランスに応じて変位し、圧力差が
所定値以上になるとスプール弁５１が開いて余剰油通路
３３にポンプ吐出油を還流する。したがって吐出口５７
に供給される流量の制御特性は、オリアイスの差圧が一
定値に到達するまではポンプ回転数が　　　　　　春上
昇するに伴って増大し、その後スプール弁５１が聞き出
すと余剰油が還流されて一定の流量となる。

なお、５８は＋ｉｔｆ記と同様に回路の圧力上昇を一定
値に抑える圧力制御弁である。

以１−のように構成され、次に作用について説明する。

ポンプ軸：３を駆動ブー９４からの動力により回転する
と、７０ントボンプ１とリヤポンプ２のロータ７と１０
が同時に同一回転する。

ロータ７．１０の回転によりベーン１３．１７が力！、
リング６．１１の内周カム面に接触しながら伸縮し、こ
の実施例では１回転につき２回の割合でポンプ室１４．
１８の容積を拡大、減少させる。

これに件ってセンタープレート８の吸込ポート１５．１
９から作動油を拡大過程のポンプ室１４．１８に吸込み
、これをポンプ室１４．１８の収縮過程でフロントボデ
ィ５とリヤボディ９の吐出ポート１６．２（）に押し出
す。

この吐出油はそれぞれフローコントｒｙ−ルバルブ３（
）と３２を通過するときに流量制御され、吐出ｒＩｌ　
４．６と５７からそれぞれ独立的に油圧負荷に供給され
る。

ポンプに吸込まれる作動油は、共通の吸込口２４から７
０ントボデイ５、カムリング６の連絡通路２６を通過し
てセンタープレート８の吸込通路２１に流入するのであ
るが、ここで分岐通路２２Ａと２２Ｂに分流され、各吸
込ポート１５と１９に流れ込む。

この場合吸込［］２４からの作動油にフローコントロー
ルバルブ３０の余剰油はフロントボディ５の内部で合流
するが、他方のフローコントロールバルブ３２からの余
剰油は、センタープレート８の両面の人口２７Ａと２７
Ｂが対向するため、合流する際に衝突すると流入効率が
着しく低下する。

しかしこの合流部には入口２７Ａと２７Ｂに向かって案
内翼部３６の分流面３５が対峙させてあり、流れの方向
を針面に沿って変化させるようになっているので、両人
ｌＴｉ１２７Ａ、２７Ａからの流入作動油を円滑に吸込
通路２１から分岐通路２２Ａ、２２　Ｂに送り込むこと
ができる。

また案内翼部３６には両連絡通路２　Ｆｉと２９の月面
する位１６に合流孔３７が形成されるので、主としてポ
ンプ高回転域での圧力損失を防いでキャビテーションの
発生を回避することができる。

フロントポンプ１側はリザーバからの吸込流とフローコ
ントロールバルブ３０がらの余剰油が合流するが、リヤ
ポンプ２側は単にフローコントロールバルブ３２がらの
還流余剰油のみのためもともと流量が少ない。ポンプ高
回転域では吸込原油が増大することにより、流量の少な
い低回転域で艷流作用のあった案内翼部３６が却って流
体抵抗を増加させることになり、このため特にリヤポン
プ２側で吸込不足が発生しようとする。しかし、案内翼
部１３６には−に記のように合流孔３７があり、フロン
トポンプ１側からの作動油の一部をリヤポンプ２側の連
絡通路２９に直接的に導くので、この分によってリヤポ
ンプ２側の圧力低ｆが防１にされ、この結果第８図にも
示すように、全体的としてポンプ高回転域までポンプ吸
込予圧を高めることができようになる。なお、合流孔３
７を設けないときは図の点線で示すように、高回転域で
吸込予圧が低ドするのが避けられなかった。

つまり合流孔３７をもつ案内翼部３６は、ポンプ低回転
域から高回転域まで効率よく作動油を吸込通路２１に送
り込む作用をするのである。

このようにして共通の吸込通路２１から吸込んだ作動油
を、フロントポンプ１とリヤポンプ２の異なった吐出口
４６と５７へと各々流量制御しつつ圧送し、ここから２
つの油圧回路に互いに独立的に供給することを可能とす
るのである。

なお、作動油の吸込から吐出までをフロントボディ５や
リヤボディ９、さらにはカムリング６．１１やセンター
プレート８の内部に形成した閉管路状通路を利用して循
環させるようにしたので、左右のポンプに対しての流体
分配を過不足なく打え、また２つのフローコントロール
バルブ３（）と３２により斤いに独立した流量制御が行
えるので、多目的な油圧源として広範に利用できる。　
　　　。

（発明の効果） 以−にのように本発明は、ポンプ軸の回転に伴い＝１５
− ２つのけ一部が回転し、内側のセンタープレートの各吸
込ポートから吸入した作動油を、それぞれ外側のポンプ
ボディの吐出ポートへと吐出し、これにより−力は例え
ばパワーステアリングに圧油を流量制御しつつ供給し、
他方はこれとは独立してその他の油圧システムに同じく
圧油を流量制御しながら供給することができる。したが
って自動車のパワーステアリングとその他の油圧システ
ムに圧油を供給する場合にも、ポンプ軸が単一のためエ
ンノンの出力の一部を無理なく取出すことができ、設置
ｎスペースの削減が図れる。

また吸込通路には吸込口からの作動油と共に各吐出油の
制御余剰油が還流され、しかも合流部分には合流「１を
もつ案内翼部を設けたので、ポンプの低回転域から高回
転域までキャビテーションを起こすことなく、吸込予圧
を高めることができ、ポンプ吸込効率を改善することか
で島る。

さらに両ポンプに共通の吸込口を一方のポンプボディに
設けると共に同じく共通のポンプ吸込通路をセンタープ
レートに設けたので、独立した吸込［−１を別々にもつ
２連ポンプに比べて配管を省略してシンプルな構成にす
ることができ、このことはポンプの軽層化、小型化にも
つながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の縦断面図（ただし一部は第２図のＥ−
１”：線断面、並びに第３図のＦ”　−Ｆ　＠断面を示
す）、第２図は第１図のＣ−Ｃ線断面図、第３図は第１
図のＤ−Ｉ’）線断面図、第４図は＠１図のＡ−Ａ線断
面図、第５図は第１図のＢ−Ｂ線断面図、ＩＪＳＯ図は
全体的な分解斜視図、第７図はその一部であるセンター
プレートの内部通路構成の拡大斜視図、第８図はポンプ
吸込予圧と回転数の関係を示す特性図である。 １・・・フロントポンプ、２・・・リヤポンプ、３・・
・ポンプ軸、４・・・駆動プーリ、５・・・フロントボ
ディ、６．１１・・・カムリング、７．１０・・・ロー
タ、８・・・センタープレート、１３．１７・・・ベー
ン、１４．１８・・・ポンプ室、２１・・・吸込通路、
２２・・・分岐通路、２４・・・吸込口、３１１．３２
・・・フローコントロールバルブ、３５・・・分流面、
３６・・・案内翼部、３７・・・合流孔、４６．５７・
・・吐出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両摺接面に吸込ポートをそれぞれ形成したセンタープレ
   ートの両面にカムリングを配設し、各カムリングの内部
   に共通のポンプ軸により回転されるロータを同軸的に配
   置し、さらに各カムリングの外側にその摺接面に吐出ポ
   ートを形成したポンプボディをそれぞれ配置してこれら
   を締結ボルトで一体化する一方、前記各ポンプボディに
   はそれぞれ吐出ポートからの圧油を流量制御するフロー
   コントロールバルブを内蔵し、この制御油を送油する吐
   出口をポンプボディに設けると共に、制御余剰油をポン
   プ吸込側に還流するように各カムリングに連絡通路を形
   成し、この連絡通路が合流するセンタープレートの吸込
   通路の合流位置に各々の流れを斜面に沿って略直角方向
   に案内して合流させる案内翼部を設け、同時にこの案内
   翼部には両連絡通路に対面する合流孔を貫通形成し、こ
   の合流部分から下流を分岐通路を介して前記吸込ポート
   に接続する一方、前記一方のポンプボディにフローコン
   トロールバルブの余剰油通路と連通するリザーバからの
   両ポンプ共通の吸込口を設けたことを特徴とする２連型
   ベーンポンプ。