JPS6361509B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静粛に作動するポンプ組立体に係り、
該ポンプ組立体は所定の作動速度を越えると、該
ポンプ組立体を駆動するのに必要とされるトルク
を低減せしめるようになつたものである。

ここに開示されている本発明がなされる前に
は、スリツパポンプの入口の寸法を減少せしめて
該ポンプに流入することができる液体の流量を制
限することが提案された。入口流量を制限するこ
とにより、比較的高速でポンプを駆動するのに必
要とされるトルクが低減せしめられる。また、ポ
ンプ出口の所に位置しているポンプ作用室以外の
ポンプ作用室内へ流体がそのポンプ出口から逆流
するのを阻止するべくスリツパを配備させること
も提案された。このような構造の場合には各スリ
ツパはロータに設けられた凹所内に配置されてい
る。そして、該スリツパは、そのロータの凹所の
後縁とそのロータを囲んでいるカムリングとの両
方に密封係合している。このようにすることによ
り、スリツパは、ポンプ出口の所に位置している
ポンプ作用室以外のポンプ作用室へ流体がそのポ
ンプ出口から逆流するのを阻止していた。この提
案されたポンプ設計は、複数の出口開口又はポン
プのスリツパとは別個のチエツクバルブというも
のを有していなかつた。また、この提案されたポ
ンプはノイズが高く、しかも流体圧出力に変動が
生ずるという問題を有している。

米国特許第3790307号は、内部にポンプ作用室
を画定している中空ピストンを備えたポンプを開
示している。そのポンプ作用室はカムリングによ
つて囲まれた円形経路に沿つて移動する。そし
て、ポンプ作用室が移動する際に、該ポンプ作用
室は一連の入口開口及び一連の出口開口を次々と
通過して移動するようになつている。出口開口に
備えられている複数個にチエツクバルブはポンプ
の出口からポンプ作用室へ流体が逆流するのを阻
止している。ポンプ作用室内の流体圧力が出口流
体圧力を越えると、それらチエツクバルブは開い
てポンプ作用室からポンプ出口へ流体が流れるよ
うになつている。

本発明によるポンプ組立体は、所定の作動速度
に達した後に、ポンプ組立体からの流体流量を減
少せしめることなく、該ポンプ組立体を駆動する
のに必要とされるトルク量が低減せしめられるべ
く構成されている。比較的高速でポンプ組立体を
駆動するのに必要とされるトルク量を低減せしめ
ることにより、かなりエネルギ節減を得ることが
可能である。

ポンプ組立体はスリツパベーンポンプで、ロー
タを有しおり、該ロータに複数のポンプ作用部
材、即ちスリツパベーンが装備されている。その
ポンプ作用部材はカムリングの内面に係合してい
る。トルク減少を計るために、所定のポンプ作動
速度を越えた後、ポンプ組立体のポンプ作用室へ
の流体流量を絞る流体入口オリフイスが該ポンプ
組立体に備えられている。こうして、比較的高い
作動速度では各ポンプ作用室が部分的にしか液体
で充たされないようになつている。

ポンプ作用室が出口円弧部に沿つて移動する
際、該ポンプ作用室の寸法は一定の割合で減少せ
しめられ、それにより該ポンプ作用室内の流体圧
力は高められる。出口円弧部に沿つて複数個の出
口が配置されている。そして、これらの出口の
各々にはチエツクバルブが配備されている。ポン
プ作用室内の流体圧力がポンプ組立体から吐出さ
れる流体の圧力と少なくとも同じ大きさになるま
で、各チエツクバルブはポンプ作用室からの流体
流れを阻止している。こうして、チエツクバルブ
は、望ましからざる、そして問題の多い逆流の発
生を最少ならしめていると共に、ポンプ作用室内
での衝撃波の発生を最少ならしめており、もつて
ポンプ組立体の作動中に生ずるノイズを低減せし
めている。

上記チエツクバルブは弾力的にそることができ
るばね指片で構成することができる。該ばね指片
は、それらばねの指片の外面に作用しているポン
プ吐出圧により閉位置へ向けて付勢されている。
そして、ばね指片の内面は各ポンプ作用室内の流
体圧力に次々と受けせしめられている。ポンプ作
用室内の流体圧力がポンプ吐出圧を越えると、ば
ね指片は閉状態から開状態へ移動せしめられる。

ポンプ組立体からの流体の滑らかで静粛な流れ
は、出口円弧部に沿つて一定した割合で半径が減
少するようなその出口円弧部をカムリングに備え
せしめることによつて確実ならしめられる。この
ような出口円弧部により、ポンプ作用部材の各々
は、該ポンプ作用部材が出口円弧部に沿つて或る
一定の円弧増分即ち円弧範囲部分だけ移動する毎
に、同じ増分距離即ち同じ距離分だけ半径方向内
側に移動せしめられる。それ故、ポンプ作用室が
出口円弧部に沿つて各円弧増分だけ移動する毎
に、ポンプ作用室の寸法は同じ量だけ減少せしめ
られる。ポンプ組立体のロータのための軸受は、
ポンプ作用室から流れる経路に沿つてその軸受ま
で導かれる流体によつて潤滑され、その流れ経路
はポンプの端部分とロータとの間に形成された通
路を有している。

従つて、本発明の目的は新規な、そして改良さ
れた回転ポンプ組立体を提供することであつて、
該ポンプ組立体は、所定のポンプ作動速度を越え
た後は、ポンプ組立体から吐出される流体の流量
を減少せしめることなく、且つ、過渡のノイズを
発生せしめることなく、ポンプ組立体を駆動する
のに必要とされるトルク量を低減せしめるもので
ある。

本発明の他の目的は、出口円弧部に流体連通状
態をなして接続され且つ閉状態へ向つて付勢され
ている複数個の弾力的にそらされ得るばね指片バ
ルブを有しており、ポンプ作用室から該バルブへ
導かれる流体圧力が該バルブの付勢力の影響に打
克つのに充分なものとなるまで、該バルブが閉状
態に維持されるべく構成された新規な、そして改
良されたポンプ組立体を提供することである。

本発明の他の目的は、ロータに装備されたポン
プ作用部材と、カムリングと、ロータの軸線方向
両端に隣接して配置された端部分との相互の協働
作用によつて形成された円形列をなす複数のポン
プ作用室を有しており、ロータを支持する軸受が
ポンプ作用室から流体経路に沿つてその軸受に導
かれる流体によつて潤滑され、その流体経路が、
ロータと上記端部分のうちの一方との間に形成さ
れた通路を有している新規な、そして改良された
ポンプ組立体を提供することである。

本発明の別の目的は、カムリングと複数個のポ
ンプ作用部材との間の協働作用により少なくとも
部分的に画定された円形列をなす複数のポンプ作
用室を有しており、カムリングが出口円弧部を有
しており、該出口円弧部が、その出口円弧部に沿
つたポンプ作用室の移動中一定した割合で該ポン
プ作用室の寸法を減少せしめるべく構成されてい
る新規な、そして改良されたポンプ組立体を提供
することである。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照
して説明する。

本発明実施例に従つて構成されたポンプ組立体
２０は第１図に示されている。ポンプ組立体２０
を駆動するのに必要なトルクは、該ポンプ組立体
の作動速度が所定の作動速度を越えると減少せし
められる。その所定の作動速度を越えた後は、ポ
ンプ組立体２０を駆動するのに必要とされるトル
クが低減せしめられても、該ポンプ組立体からの
流体流量は実質上一定に保たれる。このことは、
ポンプの作動速度が高まるにつれて１回転毎に即
ち各作動サイクル毎にポンプ組立体２０から吐出
される液体の容積を減少せしめることにより達成
される。

ポンプ組立体２０は、半径方向内周面２４を備
えたカムリング２２を有しており、該内周面２４
は直径方向に対向せしめられた一対の入口円弧部
２６及び２８を形成している。カムリングの内周
面２４は直径方向に対向せしめられた一対の出口
円弧部３０及び３２も形成しており、該出口円弧
部３０，３２は入口円弧部２６及び２８よりも実
質上長くなつている。半径一定の接線円弧部即ち
密封円弧部３６及び３８は出口円弧部３０を入口
円弧部２８との間に、また、出口円弧部３２と入
口円弧部２６との間に夫々備えられている。ま
た、移転円弧部即ち遷移円弧部４０，４２，４４
及び４６は周知の態様で、様々なカムリング円弧
部間に遷移部を提供している。

カムリング２２内には円筒状ロータ５０がその
カムリングに囲まれて配置されている。ポンプ作
用部材即ちベーン５４，５６，５８，６０，６
２，６４，６６，６８，７０，及び７２はロータ
５０摺動可能に装備されていると共に半径方向外
方に押圧せしめられていてカムリング２２の内面
２４に密封係合している。ベーン５４乃至７２は
カムリング２２及びポンプ組立体のための図示さ
れていない端板即ち端部分と協働して円形列をな
す円弧状のポンプ作用室７６，７８，８０，８
２，８４，８６，８８，９０，９２及び９４を画
定している。これら室７６乃至９４は液体及び／
又は空気を保持しており、駆動軸１００の回転に
よつてロータ５０が矢印９８で示されている反時
計方向に回転せしめられると、円形経路に沿つて
移動せしめられる。

ロータ５０の回転時、液体は導管１０２及び１
０４を通つて入口円弧部２６及び２８へ供給され
る。ポンプ作用室７６乃至９４の各々が入口円弧
部２６及び２８の各々に沿つて移動する際、その
ポンプ作用室を画定しているベーンは半径方向外
方へ移動し、そのポンプ作用室は膨張して該室内
の圧力は低減せしめられる。この圧力低下によ
り、液体は導管１０２及び１０４の各々からその
ポンプ作用室へ吸引される。

各ポンプ作用室がそれの円形経路に沿つてカム
リング２２内で移動し続けると、そのポンプ作用
室は比較的短い入口円弧部２６及び２８の各々か
ら比較的長い出口円弧部３０及び３２の各々へ連
続して移動する。ポンプ作用室が出口円弧部３０
又は３２に沿つて移動するにつれて、該ポンプ作
用室は一定の割合で収縮して該室内の圧力は高ま
る。その圧力上昇により液体は、後に詳述するご
とく、ポンプ作用室から一連の出口管路（符号は
ついていない）のうちの一つ又はそれ以上の管路
内に押し入れられる。

ポンプ組立体２０の作動時、そのポンプ組立体
を駆動するのに必要とされるトルクは、そのポン
プ組立体の作動速度が所定の速度よりも上に高ま
ると、減少する。トルクは、ロータ５０の各回転
毎にポンプ組立体２０から吐出される流体の(イ)流
体圧力と(ロ)容積との積の関数である。通常、ロー
タの１回転毎に吐出される流体の容積は一定に保
たれ、また、速度の増加にもかかわらずトルクも
一定に保たれる。ポンプ組立体２０の速度が所定
の速度よりも上に高まるのに伴つて該ポンプ組立
体を作動せしめるのに必要とされるトルクが減少
せしめられることは、ロータ５０の１回転毎に吐
出される流体の容積を減少せしめることによつて
達成される。ポンプ組立体２０から吐出される流
体の流量(イ)ポンプの速度と(ロ)１回転毎に吐出され
る流体の容積との積の関数であるので、ポンプの
速度増加はポンプの１回転毎に吐出される容積減
少と相殺され、それにより、単位時間当りポンプ
組立体から吐出される流体の流量は実質上一定に
保たれる。

ポンプ組立体２０からの液体流量とポンプ作動
速度との間の一般的関係及びポンプ組立体を駆動
するのに必要とされるトルクと作動速度との間の
一般的関係は第２図のグラフに示されている。理
解すべきは、第２図には第４図乃至第１６図に示
されている本発明実施例に従つて構成された特定
のポンプ組立体の作動特性が示されているのであ
つて、その第２図の作動特性は第１図に示された
ポンプ組立体のものでないことである。第２図中
曲線１０８で示されているごとく、ポンプ組立体
からの流体の流量は、１分間当り約2250回転のポ
ンプ作動速度で１分間当り約4.2ガロン（15.90リ
ツトル）の流量が得られるまで、速度の増加に伴
つて直線的に増加する。ポンプ速度がそれ以上高
まつても、ポンプから吐出される流体の流量はそ
れ程増加しない。曲線１１０は、約2000rpmまで
の速度でポンプ組立体を回転させるには約50イン
チ・ポンド（0.575Kg．ｍ）のトルクをポンプ組
立体の駆動軸に適用しなければならないことを示
している。しかしながら、ポンプ速度が3000rpm
まで増加すると、ポンプ組立体を駆動するのに必
要とされるトルクは約38インチ・ポンド（0.437
Kg・ｍ）まで低下する。このように、例えば１分
間当り4.2ガロン（15.90リツトル）の所定の最大
流量が得られた後は、トルクは減少し、流量は実
質上一定に保たれる。

先に説明したごとく、所定の最大流量に対応し
た速度よりも高い速度でポンプ組立体を駆動する
のに必要とされるトルクを減少せしめるために
は、ロータ５０の１回転毎に吐出される液体の容
積を減少させなければならない。吐出容積は減少
させるためには、ポンプ作用室の各々に流入する
流体の容積を減少させなければならない。具体的
に述べると、ポンプ作用室７６乃至９４の各々に
流入することができる液体の流量は導管１０２及
び１０４に夫々設けられているオリフイス１１４
及び１１６（第１図）によつて絞られている。オ
リフイス１１４及び１１６の各々の断面積は、予
め選定された入口流量が達成されるまでは、ポン
プ作用室が入口円弧部を通過する際、該ポンプ作
用室の各々を充たすのに充分な速度で液体が導管
１０２，１０４及びオリフイス１１４，１１６を
通つて流れるように選定されている。従つて、ポ
ンプ組立体２０から吐出される液体の流量はポン
プ作動速度を関数として直接変化する。

導管１０２，１０４及びオリフイス１１４，１
１６を通る流量が所定の最大入口流量に達する
と、オリフイスはポンプ室への流量を絞り始め
る。従つて、ポンプの速度が増加し続けると、絞
られた流体流量はポンプ作用室の各々を充たすの
に不充分となる。このように、ポンプ作用室の
各々は部分的にしか液体で充たされていないの
で、ロータ５０の１回転毎に出口円弧部３０及び
３２でポンプ作用室から吐出される液体の容積は
減少せしめられる。しかしながら、ポンプ組立体
２０の作動速度は増加しているので、単位時間当
りのポンプ組立体からの液体流量は実質上一定に
保たれる。同時に、ロータの１回転毎にポンプ作
用室から吐出される液体の容積は減少するので、
ポンプを駆動するのに必要とされるトルクも減少
する。

出口円弧部３０及び３２は、第１図に示されて
いるごとく、複数個のチエツクバルブ１２２，１
２４，１２６，１２８，１３０，１３２，１３
４，１３６，１３８及び１４０を介してポンプ吐
出圧力室１２０に流体連通状態をなして接続され
ている。必要に応じ、チエツクバルブ１２２乃至
１４０はカムリング２２に装備させてもよい。チ
エツクバルブ１２２乃至１４０ポンプ吐出室１２
０内の流体圧力によつて閉状態へ向けて付勢され
ている。チエツクバルブ１２２乃至１４０は、出
口円弧部３０及び３２に沿つて互いに離隔せしめ
られた複数の位置での流体圧力によつて開状態へ
向けて付勢されている。

ポンプ作用室７６乃至９４の各々からチエツク
バルブ１２２乃至１４０の各々へ伝れられる流体
圧力が、ポンプ吐出室１２０からの付勢圧力に打
克つ時にのみ、そのチエツクバルブは開く。この
ことは、ポンプ吐出室１２０からポンプ作用室へ
流体の逆流を阻止する。このようなポンプ作用室
への液体の逆流は高い振幅と圧力の衝撃波発生の
原因となる。このような衝撃波はベーンを振幅さ
せ、作動ノイズの原因となり、ポンプ組立体の構
成部品に応力を作用せしめる。

オリフイス１１４及び１１６を通る液体の流量
がポンプ作用室を完全に充たすのに充分であるよ
うな比較的低速度でのポンプ組立体２０の作動
時、総べてのチエツクバルブ１２２乃至１４０は
作動せしめられており、即ち開かしめられてい
る。例えば、ポンプ作用室７６が出口円弧部３０
に沿つて移動すると、ベーン５４及び５６は半径
方向内側へ押されててそのポンプ作用室の容積を
減少せしめる。出口円弧部３０は駆動軸１００の
回転中心へ向つて内側に一定したスロープ
（slope）即ち勾配を有していて、その出口円弧部
３０に沿つてのベーン５６の各移動増分に対し
て、該ベーンは同じ増分距離だけ半径方向内方へ
移動せしめられ、つまり、ベーン５６が出口円弧
部５０に沿つて或る一定距離だけ移動する毎にそ
のベーン５６に半径方向内方へ一定の距離だけ移
動せしめられるようになつている。その結果、ポ
ンプ作用室７０内の流体圧力は滑らかに増加せし
められる。そしてその流体圧力は、ポンプ吐出室
１２０から導かれている流体圧力に抗してチエツ
クバルブ１２２乃至１３０を開かしめる。

チエツクバルブのうちの一つが開いた後は、ポ
ンプ作用室が出口円弧部３０の端を部分的に通り
過ぎるまで、該ポンプ作用室がチエツクバルブ１
２２乃至１３０のうちの２つに常に流体連通状態
に接続させるよう該チエツクバルブ１２２乃至１
３０間に距離及びベーン５４及び５６間の距離は
定められている。これにより、ポンプ作用室７６
が出口円弧部分に沿つて移動する際の該ポンプ作
用室からの流体の滑らかな流れが促進せしめられ
る。

比較的高速でのポンプ組立体２０の作動時、オ
リフイス１１４及び１１６はポンプ作用室７６乃
至９４への液体の流量を絞つてそれらポンプ作用
室が液体で部分的にしか充たされないようになつ
ている。例えば、ポンプ作用室７６は一部空気で
充たされ、従つて比較的低い流体圧力を有するこ
とになる。低速作動時と同様に、ベーン５４及び
５６は、ポンプ作用室７６が出口円弧部３０を通
過する間半径方向へ押されて該室の容積を減少せ
しめる。ポンプ作用室内の圧力は容積の減少に伴
つて増加し、空気を液体に溶け込ませる。しかし
ながら、ポンプ作用室内の流体圧力がポンプ吐出
室１２０からの圧力に打克つてチエツクバルブ１
２２乃至１３０のうちの一つを開かしめるまで
は、該ポンプ作用室の容積はかなり減少せしめら
れねばならない。こうして、ポンプ作用室７６
は、閉じているチエツクバルブ１２２を開けるこ
となく該チエツクバルブを通り過ぎて移動してし
まう。室７６内の流体圧力がポンプ吐出室内の圧
力をわずかに越えるまで、チエツクバルブは開か
ない。

ポンプ作用室７６内の流体が、吐出室１２０か
らの付勢圧力に抗してチエツクバルブを開かしめ
るのに充分な圧力に達した後は、そのポンプ作用
室７６が出口円弧部を離れるまで、該ポンプ作用
室は開いていてチエツクバルブを介して吐出室１
２０と流体連通状態をなして接続されたままに保
たれる。こうして、ポンプ作用室７６からの液体
の流れは、ポンプ組立体２０の作動速度に従つて
また、ポンプ作用室７６が液体でどの程度まで充
たされているかに従つて変化する出口円弧部３０
に沿つた位置で開始される。比較的高いポンプ作
動速度では、ポンプ作用室が出口円弧部３０に沿
つて移動する際、チエツクバルブ１２８及び１３
０しか開かない場合もあり得る。即ち、ポンプ作
用室内の流体圧力がチエツクバルブ１２２，１２
４，１２６を開けるのに不充分な場合もあり得
る。

特定のポンプ組立体の一つのポンプ作用室内の
流体圧力がポンプ速度の変化に伴い出口円弧部３
０に沿つてどのようにして変化するかの態様は第
３図のグラフに示されている。即ち、線１４４で
示されている約700rpmのポンプ速度では、ポン
プ作用室が出口円弧部３０に移動する際、該ポン
プ作用室内の流体圧力はほぼ大気圧〔14.7psi絶
対圧（1.033Kg／cm²絶対圧）〕である。ポンプ作用
室が出口円弧部に沿つて移動するにつれ、該ポン
プ作用室内の流体圧力は線１４４で示されている
ごとく直線的に増加する。第３図には示されてい
ないが、ポンプ作用室内の流体圧力がチエツクバ
ルブ１２２乃至１４０のうちの一つを開けるのに
充分になつた後は、該ポンプ作用室内の圧力は吐
出室１２０内の圧力に実質上等しい。従つて、第
３図の圧力曲線はチエツクバルブが開いた後はも
はや適用できない。

第２図及び第３図に示された特性を有している
特定のポンプ組立体の作動速度が高まると、ポン
プ作用室が出口円弧部に入る際の該ポンプ作用室
内の流体圧力は低くなる。即ち、ポンプ組立体の
速度が第３図中曲線１４６で示されるごとく約
1000rpmである時、ポンプ作用室が出口円弧部に
入る際の該ポンプ作用室内の流体圧力は約
10.5psi絶対圧（0.740Kg／cm²絶対圧）である。ポ
ンプ作用室が出口円弧部に沿つて約13度の円弧距
離にわたり移動すると、出口円弧部３０の表面の
一定した内側へのスロープ即ち勾配により、ポン
プ作用室内の圧力は大気圧まで上昇せしめられ、
その後、ポンプ作用室内の圧力は第３図中曲線１
４６で示されるように直線的に増加する。ポンプ
組立体が約2250rpmの速度で作動せしめられる
際、ポンプ作用室内の流体圧力は第３図中曲線１
４８で示されるような態様でもつて出口円弧部に
沿い高められる。

第２図及び第３図の特性曲線は異なるポンプ組
立体に対して夫々異なるものである。また、特性
曲線間の関係は異なるポンプ組立体に対して夫々
異なるものである。第２図及び第３図に示されて
いる特定の特性曲線は第４図乃至第１６図に示さ
れている本発明実施例のポンプ組立体と概ね同じ
構造を有するポンプ組立体の場合のものである。
しかしながら、ポンプ組立体２０の場合の特性曲
線は第２図及び第３図の特性曲線と同様である。

次に、本発明の一特定好適実施例によるポンプ
組立体について説明する。

第１図に概略図示された本発明の実施例におい
ては、ポンプ組立体２０はベーンポンプである
が、構造を簡単にするため、ポンプ組立体２０は
スリツパポンプ（slipper pump）であつてもよ
い。また、第１図に示された本発明の実施例で
は、チエツクバルブ１２２乃至１４０は、カムリ
ング２２を貫通して延びている通路によつて出口
円弧部３０及び３２に流体連通状態に接続されて
いるが、チエツクバルブ１２２乃至１４０は、ポ
ンプ組立体の端部を貫通して延びている通路によ
つて出口円弧部に接続可能である。

第４図乃至第１６図に示されている本発明の特
定好適実施例においては、ポンプ組立体１５４は
スリツパポンプであり、チエツクバルブは、その
ポンプ組立体の端部分即ち圧力板を貫通して延び
ている通路により出口円弧部に流体連通状態に接
続されている。このポンプ組立体１５４と第１図
に概略図示されているポンプ組立体２０とは構造
上互いに異つているけれども、そのポンプ組立体
１５４も、それの作動速度が所定の作動速度を越
えると、該ポンプ組立体を駆動するのに、より少
ないトルクしか必要としないものであり、また、
所定の作動速度を越えた後は、ポンプ組立体１５
４からの流体流量は実質上一定に保たれるもので
ある。ポンプ組立体２０と同様、１回転毎に、即
ち作動サイクル毎にポンプ組立体１５４から吐出
される液体の容積は、ポンプの作動速度が増加す
るにつれて減少せしめられるようになつている。

ポンプ組立体１５４（第４図）はカムリング１
５６を有しており、該カムリング１５６は、直径
方向に互いに対向せしめられた２つの入口円弧部
と直径方向に互いに対向せしめられた２つの出口
円弧部とを形成する内側面１５８を有している。
一方の入口円弧部１５９及び一方の出口円弧部１
６０は第１２図に示されている。カムリング１５
６に設けられている入口円弧部及び出口円弧部は
第１図のポンプ組立体２０の入口円弧部２６及び
２８及び出口円弧部３０及び３２と同じ構造を有
している。

カムリング１５６に設けられている入口円弧部
の各々は約55度の円弧範囲を有している。出口円
弧部は各々約77度の円弧範囲を有していると共
に、その出口円弧部にはカムリング１５６の中心
へ向けて半径方向内側に同じ割合で勾配が付され
ている。即ち、出口円弧部に沿つて或る一定の増
分だけ進むごとに、カムリングの表面１５８は同
じ距離分だけカムリングの中心に近付くようにな
つている。カムリング１５６は、第１図のカムリ
ング２２に関して前述したごとく、半径一定の接
線円弧部即ち密封円弧部と転移円弧部即ち遷移円
弧部とを有している。入口円弧部及び出口円弧部
の円弧範囲は前述した数値と異つたものでもかま
わない。しかしながら、いずれの場合でも、出口
円弧部は入口円弧部の円弧範囲よりも実質上大き
な円弧範囲を有しているべきである。

円筒状ロータ１６２（第４図及び第１２図参
照）はカムリング１５６によつて囲まれている。
ロータ１６２には複数個のポンプ作用部材即ちス
リツパ（slipper）１６４が摺動可能に配備され
ている。スリツパ１６４は付勢ばね１６８により
半径方向外方に押されていてカムリング１５６の
内側面に１５８に密封係合している。スリツパ１
６４はカムリング１５６及び一対の円形端板即ち
端部分１７２及び１７４と協働して円形列をなす
円弧状ポンプ作用室１８０（第１２図）を画定し
ている。数個のポンプ作用室１８０しか第１２図
には示されていないけれども、ポンプ組立体１５
４は10個のポンプ作用室１８０を有している。必
要に応じ、10個よりも多い又は少ない数のポンプ
作用室を備えてもよい。ロータ１６２が第１２図
において矢印１８２で示されている時計方向に回
転せしめられる際、ポンプ作用室１８０は液体及
び／又は空気を保持して円形経路に沿つて移動せ
しめられる。ロータ１６２は、第１図のロータ５
０が駆動軸１００によつて駆動されるとの同じ態
様で、駆動軸１８６（第４図）によつて駆動され
る。

ロータ１６２の回転時、一方の端部分１７２に
形成された通路即ち導管１９０及び１９２（第５
図）及び他方の端部分１７４に形成された通路即
ち導管１９４及び１９６（第７図）を通して液体
は入口円弧部に供給される。ポンプ作用室１８０
（第１２図参照）の各々がカムリング１５６に形
成されている入口円弧部に沿つて移動する際、ス
リツパ１６４は半径方向外方へ移動し、ポンプ作
用室は膨張して該ポンプ作用室内の圧力を低下せ
しめる。この圧力低下により、ポンプ作用室が入
口円弧部に沿つて移動する際該ポンプ作用室の各
各へ通路１９０乃至１９６から液体が吸込まれ
る。

ポンプ作用室１８０がカムリング１５６内の円
形経路に沿つて移動し続けると、ポンプ作用室の
各々は入口円弧部から離れて出口円弧部へ移動す
る。ポンプ作用室１８０が出口円弧部に沿つて移
動する際、スリツパ１６４は一定の割合で駆動軸
１８６の回転中心へ向つて半径方向内方へ押込め
られる。こうして、ポンプ作用室１８０の容積
は、出口円弧部に沿つたポンプ作用室の移動に伴
つて一定した割合で減少せしめられ、該ポンプ作
用室内の圧力は高められる。

ポンプ組立体１５４の作動時、該ポンプ組立体
を駆動するのに必要とされるトルクは、そのポン
プ組立体の作動速度が所定の速度よりも上に高ま
ると、減少する。ポンプ組立体から吐出される液
体の流量は、ポンプ組立体の作動速度が高まつて
も実質上一定に保たれる。第１図に示された実施
例に関して前述した通り、トルクの減少及び一定
した吐出流量は、ポンプ組立体１５４の作動速度
が高まるにつれて、ロータ１６２の１回転毎に該
ポンプ組立体から吐出される液体の容量を低減せ
しめることにより達成される。

ロータ１６２の一回転毎にポンプ組立体から吐
出される液体の容積を低減せしめるために、端部
分１７２にはオリフイス２０２，２０４（第５
図）が備えられていて、通路１９０及び１９２を
通つてポンプ作用室１８０に流入する流体の流量
を制限するようになつている。同様に、端部分１
７４にはオリフイス２０６及び２０８が備えられ
ていて、通路１９４及び１９６を通つてポンプ作
用室１８０へ流れることができる液体の流量を制
限している。比較的高いポンプ作動速度時、ポン
プ作用室１８０は、それらが入口円弧部に沿つて
移動する際、部分的にしか液体で充たされない。
ポンプ作用室１８０（第１２図参照）の各々の残
りの容積は空気で充たされている。ポンプ作用室
の各各は部分的にしか液体で充たされていないの
で、ロータ１６２の１回転毎に出口円弧部の所で
各ポンプ作用室から吐出される液体の容積は減少
せしめられる。しかしながら、ポンプ組立体１５
４の作動速度は高められているので、ポンプ組立
体からの液体の合計流量は、ポンプ作動速度が
2250rpmよりも上に高められた際に第２図におい
て曲線１０８で示されているように、実質上一定
に保たれる。

出口円弧部は、端部分即ち圧力板１７４に配備
されたチエツクバルブシステム２１６（１４図）
を通してポンプ吐出室即ち圧力室２１２に流体連
通状態をなして接続されている。チエツクバルブ
システム２１６を主部分即ちベース部分２２０
（第１４図）を有しており、該ベース部分２２０
からは第１の組のばね指片２２２，２２４，２２
６，２２８及び２３０が半径方向外方へ突出して
いる。ベース部分２２０からは第２の組のばね指
片２３２，２３４，２３６，２３８及び２４０も
半径方向外方へ突出している。

第１の組のばね指片２２２乃至２３０は、外方
端部分即ち圧力板１７４を軸線方向に貫通して延
びている通路２４４，２４６，２４８，２５０及
び２５２を介して第１の出口円弧部に流体連通状
態をなして接続されている。第２の組のばね指片
２３２乃至２４０は、端部分１７４を軸線方向に
貫通して延びている通路２５４，２５６，２５
８，２６０及び２６２を介して第２の出口円弧部
に流体連通状態をなして接続されている。ばね指
片２２２乃至２４０はベース部分と一体をなして
形成されていると共に、それらばね指片自身の固
有の弾性により、また、吐出室２１２（第４図参
照）内のポンプ吐出圧により閉状態（第１５図参
照）へ向けて付勢されている。ばね指片２２２乃
至２４０は半径方向外方へ突出しているとして図
には示されているけれども、ばね指片２２２乃至
２４０はそれらばね指片の半径方向外端に連結さ
れた環状ベース部分から半径方向内方へ突出させ
てもよい。

通路２４４乃至２６２を通して伝えられる流体
圧力が、ばね指片２２２乃至２４０の固有弾性及
びそれらばね指片が受けているポンプ吐出圧に打
克つのに充分になると、ばね指片は閉状態（第１
５図）から開状態（第１６図参照）へ移動せしめ
られる。ばね指片が開状態（第１６図）にある
時、流体は出口円弧部から通路２４４乃至２６２
を通つて圧力室２１２に流れることができる。第
１５図に示されている閉状態から第１６図に示さ
れている開状態へのばね指片２２２乃至２４０の
外方への移動はリテーナリング２６６によつて制
限されている。

比較的低速でのポンプ組立体１５４の作動時、
オリフイス２０２乃至２０８を通る液体の流量は
ポンプ作用室１８０（第１２図）の各々を完全に
充たすのに充分である。ポンプ作用室１８０は完
全に充たされているので、各ポンプ作用室内の流
体圧力は、該ポンプ作用室が入口円弧部から出口
円弧部へ移動する際急激に上昇する。出口円弧部
の始めの所でのポンプ作用室の比較的高い流体圧
力により、ばね指片２２２乃至２３０又は２３２
乃至２４０の各々はそれの閉状態（第１５図）か
ら開状態（第１６図）へ移動せしめられる。ポン
プ作用室が出口円弧部から離れるまで、該ポンプ
作用室はばね指片のうちの２つに常に流体連通状
態をなしている。具体的に述べると、出口円弧部
の各々は77度の円弧範囲を有していてばね指片の
中心軸線間の円弧距離が約13度になるようになつ
ている。10個のスリツパ１６４の中心は約36度の
円弧距離だけ互いに離隔せしめられている。こう
して、ポンプ作用室が出口円弧部に沿つせ移動す
る際、流体はポンプ作用室からポート即ち通路２
４４乃至２５２及び２５４乃至２６２を通つて滑
らかに流れることができる。

例えば3500rpmの比較的高速でのポンプ組立体
１５４の作動時、ポンプ作用室１８０が入口円弧
部に沿つて移動する際オリフイス１９０乃至１９
６はポンプ作用室１８０への液体の流量を絞る。
各ポンプ作用室１８０は部分的にしか液体で充た
されておらず、該ポンプ作用室の残りの空間は液
体に溶け込まないでいる空気で充たされている。
ポンプ作用室が出口円弧部に入る際の該ポンプ作
用室１８０内の流体圧力は比較的低く、ポンプ作
用室内の流体圧力が、圧力室２１２内のポンプ吐
出圧によつてばね指片に作用せしめられている付
勢力に打克つまで、該ポンプ作用室内の容積は減
少されなければならない。

ポンプ作用室１８０が出口円弧部に沿つて移動
する際、ポンプ作用室の容積は一定の割合で減少
せしめられる。これにより、流体圧力がばね指片
２２２乃至２３０のうちの一つに作用している付
勢力に打克つのに充分となるまで、ポンプ作用室
内の流体圧力は滑らかに、そして連続して増加せ
しめられる。ばね指片２２２乃至２３０のうちの
一つが開状態に移動せしめられた後は、出口円弧
部とロータ１６２との間の距離が一定の割合で減
少しているので、ポンプ作用室内の圧力は、後続
のばね指片が開状態に駆動されるようなレベルに
維持され、液体はポンプ作用室から滑らかに流れ
る。

第１図の実施例と同様、ポンプ作用室１８０か
らの液体の流れは、ポンプ組立体１５４の作動速
度に伴つて変化し且つポンプ作用室にどの程度ま
で液体が充たされているかによつて変化する出口
円弧部に沿つた位置で開始せしめられる。従つ
て、低いポンプ作動速度では、ばね指片２２２に
連通している出口ポート２４４にポンプ作用室が
流体連通するや否や該ポンプ作用室からの流体の
流れが始まる。比較的高い作動速度では、ばね指
片２２８に連通している出口ポート２５０にポン
プ作用室が流体連通するまで、ポンプ作用室から
の流体の流れは始まらない場合もあり得る。

ポンプ作用室１８０内の流体圧力がポンプ速度
の変化に伴つて出口円弧部に沿つて変わる態様
は、ばね指片の一つが開くまでは第３図に示され
たグラフと概ね同じである。ばね指片２２２乃至
２３０の一つが開いた後は、ポンプ作用室内の圧
力は、ポンプ吐出圧よりもわずかに高い圧力で実
質上一定に保たれる。

ポンプ組立体の入口の構造について以下述べ
る。

端部１７２に設けらている入口通路１９０及び
１９２（第５図参照）は環状溜め２７２に流体連
通状態をなして接続されている。その溜め２７２
はカムリング１５６の外面と、カムリング１５６
を囲んでいる概ね円筒状の殻体即ちハウジング２
７４の内面と、端部分１７２及び１７４とによつ
て画定されている。環状溜め２７２はハウジング
２７４に設けられた開口２７８を通つて主溜め２
７６（第４図）に接続されている。その主溜め２
７６は、内方ハウジング２７４のまわりに延びて
いる板金製ハウジング２８２によつて形成されて
いると共に、導管２８４によつて遠く離れた保持
タンク（図示なし）に接続されている。パワース
テアリングモータからの流体は、パワーステアリ
ング装置の作動時その遠く離れた保持タンクに供
給される。

ポンプ組立体１５４の作動時、溜め２７２から
の流体は開口２８８及び２９０（第５図及び６図
参照）を通つて通路１９０及び１９２に流入す
る。それら開口２８８及び２９０は通路１９０及
び１９２（第５図）の外端の所で円形開口２９２
及び２９４に流体連通状態をなして接続されてい
る。オリフイス２０２及び２０４を流過した液体
は枝通路２９６及び２９８を通つて、端部分１７
２に形成されている円弧状入口凹所３００及び３
０２へ流れる。これら凹所３００及び３０２は、
ロータ１６２の半径方向外方の円筒面３０４（第
１２図）に隣接し且つスリツパ１６４の半径方向
最外方部分に隣接した位置でポンプ作用室１８０
に次次と対面する。

入口通路１９０及び１９２は枝通路３０６及び
３０８（第５図）も有しており、これら枝通路３
０６，３０８は、端部分１７２に形成されている
凹所３１０及び３１２（第５図及び第６図）に流
体連通状態をなして接続されている。これら凹所
３１０及び３１２はスリツパ１６４の各々の半径
方向最内方向に隣接した位置でポンプ作用室１８
０の各々に対面する。枝通路２９６，２９８，３
０６及び３０８を通してスリツパ１６４の半径方
向内面及び半径方向外面の両方に流体を流してや
ることにより、ポンプ組立体１５４の作動時スリ
ツパの振動及び作動ノイズは低減せしめられる傾
向にある。

ポンプ作用室１８０の均一な充填を促進せし
め、もつてポンプ組立体１５４の作動中のノイズ
を最少ならしめるために、端部分１７４に設けら
れている通路１９４及び１９６（第７図）は、端
部分１７２に設けられている通路１９０及び１９
２の場合と同様に、ポンプ作用室を環状溜め２７
２に流体連通状態をなして接続せしめている。即
ち、通路１９４及び１９６は開口３２０及び３２
２（第７図及び第８図）を通つて溜め２７２に接
続されている。通路１９４及び１９６の円形開口
端３２６及び３２８（第８図）は開口３２０及び
３２２に流体連通状態をなして接続されている。
通路１９４及び１９６は、凹所３３６及び３３８
（第８図）に流体連通状態をなして接続されてい
る枝通路３３２及び３３４（第７図）を有してい
る。凹所３３６及び３３８はロータ１６２（第１
２図）の周面とカム面１５８に隣接した位置で端
部分１７４に形成されている。凹所３３６及び３
３８（第８図）は凹所３００及び３０２（第６
図）と同じ輪郭を有している。枝通路３３２及び
３３４（第７図）を通つて溜め２７２から導かれ
た液体は、スリツパ１６４の半径方向外方部分に
隣接した位置でポンプ作用室１８０の各々に次々
と流入する。スリツパ１６４の半径方向内方部分
は、端部分１７４（第８図）に設けられている凹
所３４６及び３４８を通して枝通路３４２及び３
４４（第７図）に流体連通状態をなして接続され
ている。凹所３４６及び３４８はスリツパ１６４
（第１２図）の半径方向内端部分に隣接して配置
されていると共に、凹所３１０及び３１２（第６
図）と同じ輪郭を有している。それ故、スリツパ
の半径方向内面及び外面は、スリツパが入口円弧
部に沿つて移動する際該スリツパの両端で溜め２
７２に接続されている。

スリツパ１６４が入口円弧部に沿つて移動する
際該スリツパの振動を更に低減せしめるために、
凹所３３６，３３８，３４６及び３４８（第８図
参照）はバルブ作用面を備えている。そのバルブ
作用面は、ポンプ作用室１８０が入口円弧部に沿
つて移動する際該ポンプ作用室が受けている流体
圧力を徐々に変化せしめるようになつている。即
ち、凹所３３８（第１０図参照）は、枝通路３３
４から離れる方向に（第９図及び第１０図で見
て）右方へ向つて外側に傾いている入口バルブ作
用面３５４を有している。ポンプ作用室が入口円
弧部に沿つて移動する際、該ポンプ作用室は凹所
３３８に沿つて（第９図及び第１０図で見て）右
から左へ移動する。バルブ作用面３５４は、ポン
プ作用室が入口円弧部に入る際枝通路３３４への
ポンプ作用室の徐々なる露出を提供している。

バルブ作用面３５４は、ポンプ作用室１８０の
２つの枝通路３３４に同時に連通状態をなして接
続されるのを可能ならしめるのに充分な大きさの
円弧範囲を有している（第１２図参照）。換言す
れば、バルブ作用面３５４と枝通路３３４との合
計円弧範囲はスリツパ１６４の円弧範囲よりも大
きい。最初のポンプ作用室１８０は、バルブ作用
面３５４が該バルブ作用面に沿つて後続のポンプ
作用室を入口枝通路３３４に流体連通し始める
際、その入口枝通路３３４に完全に露出され得る
ようになつている。

凹所３３８は、枝通路３３４から（第９図及び
第１０図で見て）左方へ向つて傾斜しているバル
ブ作用面３５８も有している。ポンプ作用室１８
０は入口円弧部に沿つて（第９図及び第１０図で
見て）右から左へ移動するので、ポンプ作用室１
８０が入口円弧部から離れる際、バルブ作用面３
５８は枝通路３３４とポンプ作用室との間の連通
を徐々に遮断せしめる。入口枝通路３３４に対す
るポンプ作用室の徐々なる露出及び該入口枝通路
からのポンプ作用室の徐々なる遮断を提供するこ
とにより、ポンプ作用室が入口円弧部に沿つて移
動する際バルブ作用面３５４及び３５８はポンプ
作用室内の圧力の変化率即ち変動の程度を減少せ
しめ、さらによりスリツパの揺動及び振動が低減
せしめられる。これによつて、カムリング１５６
に対するスリツパの衝接によるポンプ作動ノイズ
が低減せしめられると共に、ポンプ構成部品に作
用する作動力が低減せしめられる。バルブ作用面
３５４、入口導管３３４及びバルブ作用面３５８
の合計円弧範囲はポンプ作用室１８０の円弧範囲
よりも大きい（第１２図）。

バルブ作用面３５４及び３５８（第９図）の
幅、即ち端部分１７４に沿つた半径方向範囲は入
口枝通路３３４の直径にほぼ等しい。凹所３３８
及びバルブ作用面３５４及び３５８の前縁部３６
２及び後縁部３６４は、スリツパ１６４が配置さ
れているスリツパポケツト即ち溝３７０（第１２
図参照）がそれら縁部３６２及び３６４を通過す
る際該スリツパポケツト即ち溝３７０の前縁部３
６６及び後縁部３６８に対し平行となる。

スリツパ１６４の半径方向内方の溝３７０内に
含まれているポンプ作用室の部分の容積及び円弧
範囲は、ロータの半径方向外方に位置しているポ
ンプ作用室の部分の容積及び円弧範囲よりも小さ
い。それ故、凹所３４８（第９図及び第１２図）
の円弧範囲は凹所３３８の円弧範囲よりも小さ
い。ポンプ作用室が入口円弧部に入る際、該ポン
プ作用室が凹所３４８に露出せしめられるまで
に、ポンプ作用室は凹所３３８の縁部３６２（第
９図及び第１２図）を越えてかなりの距離にわた
つて移動している。ロータ１６２の軸線方向端部
分には切欠き即ち凹所３７４（第１２図）が備え
られていてスリツパ溝３７０の前縁部を、ロータ
１６２の周面の半径方向外方に位置しているポン
プ作用室１８０の部分に連通せしめている。それ
故、ポンプ作用室１８０が凹所３３８の縁部３６
２を越えて移動する際、スリツパ１６４の半径方
向内方に位置している溝３７０の部分は切欠き３
７４を介して凹所３３８及び枝導管３３４に流体
連通状態をなして接続される。

ポンプ作用室１８０が入口円弧部に沿つて移動
する際、スリツパ溝３７０は移動して半径方向内
方の凹所３４８及び入口枝通路３４４に流体連通
する（第１２図参照）。ポンプ作用室１８０が入
口円弧部から離れる際、該ポンプ作用室１８０が
凹所３３８との流体連通状態から離れた後でも、
スリツパ溝３７０の後縁部３６８は凹所３４８に
露出している。それ故、ポンプ作用室１８０の後
方部分、即ち、スリツパ溝３７０内に位置してい
る部分は、ポンプ入口と流体連通状態をなして接
続されているポンプ作用室の最後の部分である。
凹所３４８は、スリツパ溝３７０と枝導管３４４
との間の連通を徐々に遮断即ち阻止するバルブ作
用面３７８を有している。

次に、ポンプ組立体の出口ポートの構造につい
て述べる。

カム面１５８には出口円弧部に沿つて一定した
割合でロータ１６２の回転軸線へ向かう勾配が付
されている。即ち、各出口円弧部は、各々が同じ
小さな円弧範囲を有している多数の円弧増分即ち
円弧部分に分割されているとして考えることがで
きる。スリツパ１６４がそれらの円弧部分の各々
に沿つて次々と移動する際、スリツパは同じ半径
方向距離だけロータ１６２の回転軸線へ向つて半
径方向内方へ移動する。それ故、ポンプ作用室１
８０が出口円弧部に沿つて移動する際、ポンプ作
用室の容積は、そのポンプ作用室が出口円弧部に
沿つて各円弧増分即ち円弧部分を移動するたびに
同じ量だけ減少せしめられる。

出口円弧部の正確な寸法は本発明の異なる実施
例に対し変わり得るものであるけれども、その出
口円弧部は入口円弧部よりもかなり大きな範囲を
有している。出口円弧部の円弧範囲を大きくする
ことによつて、空気及び液体を含んでいるポンプ
作用室内のその空気は、ポンプの高速作動時その
液体に確実に溶け込まされる。液体に溶け込ませ
るような空気の圧縮は、出口２４４乃至２６２の
うちの関連した一つを通して連通せしめられてい
る流体圧力の影響を受けてチエツクバルブ２２２
乃至２４０（第１４図参照）が開かしめられる前
に生ずる。

出口２５４乃至２６２は出口円弧部に沿つて等
開隔に互いに離隔せしめられている。出口２５４
乃至２６２は、端部分１７４に形成された概ね矩
形の凹所即ち開口３８４，３８６，３９０及び３
９２を有している。該矩形の凹所３８４乃至３９
２は、端部分１７４の軸線方向に延びている円筒
状通路３９６，３９８，４００，４０２及び４０
４に流体連通状態をなして接続されている。出口
円弧部に沿つてスリツパ１６４の軸線方向端部と
端部分１７４との間に最小の半径方向密封距離を
維持するために、凹所３８４乃至３９２は、内側
に勾配の付されている出口円弧部に沿つて次第に
減少するような範囲にわたり、半径方向外方に延
びている。即ち、凹所３８４は凹所３８６よりも
大きく、その凹所３８６よりも更に半径方向外方
へ延びている。同様に、凹所３８６は凹所３８８
よりも大きく、端部分１７４に沿つてその凹所３
８８よりも更に半径方向外方へ延びている。これ
により、各スリツパ１６４が出口円弧部に沿つて
移動する際、凹所３８４乃至３９２は各スリツパ
１６４に沿つて実質上同じ位置まで半径方向外方
に延びるようになされている。スリツパが出口円
弧部に沿つて移動する際凹所３８４乃至３９２は
該スリツパ上の同一位置まで延びているので、ス
リツパと端部分１７４との間の密封部の半径方向
範囲は出口円弧部に沿つて実質上一定に保たれて
いる。

スリツパ１６４の概ね半径方向内側の位置にお
いて流体は各ポンプ作用室１８０から出口２５４
乃至２６２へ吐出される。スリツパ１６４がロー
タ１６２の半径方向内方へ移動せしめられると、
流体はスリツパ溝３７０から押出される。ポンプ
作用室１８０の半径方向最外方部分と出口２５４
乃至２６２との間に流体連通を提供するために、
各スリツパ１６４の各軸線方向端部には溝４０８
（第１２図）が形成されている。該溝４０８はス
リツパの半径方向内面及び外面間に連続した流体
連通を提供していると共にその半径方向内面及び
外剖に作用する圧力を均等化せしめている。

出口円弧部に沿つた各ポンプ作用室１８０の移
動中、該ポンプ作用室内の流体圧力は変化する傾
向がある。出口円弧部の中央部分で、ポンプ作用
室は、低圧状態にある先行する入口円弧部と後続
の入口円弧部とから最も遠く離されている。低圧
の入口円弧部からの距離は、出口円弧部の両端で
の圧力よりも比較的高い流体圧力が該出口円弧部
の中央部分で発生せしめられるのを可能ならしめ
ようとする。出口円弧部に沿つて流体圧力を均等
化せしめるために、出口２５６，２５８及び２６
０は切欠き４１２，４１４，４１６及び４１８
（第９図）を有しており、これら切欠き出口円弧
部の比較的高圧の部分から該出口円弧部の比較的
低圧の部分へ向けての流体漏洩を促進せしめる。
例えば、出口凹所３８６は出口凹所３８４に較べ
れば、比較的低圧の入口凹所３３８（第９図参
照）からより遠くに位置しているので、その出口
凹所３８４での圧力よりも高い流体圧力が出口凹
所３８６で得られる。出口凹所３８４及び３８６
での流体圧力を均等化するために、切欠き４１２
は出口凹所３８６から出口凹所３８４に向つて
（第９図で見て）右方へ延びている。流体は切欠
き４１２に沿つて出口凹所３８６から出口凹所３
８４へ漏れることができ、その２つの出口凹所で
の流体圧力を均等化せんとする。

出口凹所３８８は出口円弧部に沿つた中央に配
置されているので、その出口凹所３８８には他の
出口凹所３８４，３８６，３９０及び３９２より
も高い圧力が発生せししめられる可能性がある。
それ故、中央の凹所３８８は出口凹所３８６及び
３９０へ向つて互いに逆方向に延びている２つの
切欠き４１４及び４７６を有していて、出口円弧
部の中央部分から出口凹所３８６及び３９０へ向
つて流体が漏洩するのを可能ならしめている。出
口凹所３９０は出口凹所３９２に較べて、次の先
行する入口円弧部からより遠く離されている。出
口凹所３９０及び３９２での流体圧力を均等化す
るために、その凹所３９０からは凹所３９２へ向
つて切欠き４１８が延びている。

第９図及び第１２図には出口２５４乃至２６２
しか示さなかつたけれども、出口２４４乃至２５
２（第８図）はそれら出口２５４乃至２６２と同
じ構造を有している。また、ポンプ作用室１８０
及びスリツパ１６４が出口２５４乃至２６２と同
じ態様で出口２４４乃至２５２と協働しているこ
とは理解されたい。端板即ち圧力板１７２には盲
の、即ち有底の出口凹所４２０（第６図）が備え
られていてロータ１６２に作用する軸線方向流体
圧力を均等化せしめている。

ばね指片２２２乃至２４０（第１４図参照）は
出口２４４乃至２６２での流体圧力を受けてい
る。出口２４４乃至２６２での流体圧力が充分に
高くなると、ばね指片２２２乃至２４０は閉状態
（第１５図）から開状態（第１６図）へ駆動せし
められる。出口２４４乃至２６２を通り、開いて
いるばね指片２２２乃至２４０のまわりを流れる
流体の流れを滑らかにするために、出口２４４乃
至２５２の所で端部分１７４の裏側即ち外側には
細長い出口凹所即ち空所４２４乃至４３２（第１
３図）が形成されている。同様に、出口２５４乃
至２６２の所で端部分１７４の裏側即ち外側には
細長い凹所４３４乃至４４２が形成されている。
細長い凹所４３４乃至４４２はばね指片２３２乃
至２４０の内側に沿つて通路３９６乃至４０４か
ら半径方向外方へ延出している（第１３図及び第
１４図）。

凹所４２４乃至４４２は細長くなつているの
で、流体は出口２４４乃至２６２から容易に且つ
滑らかに流れる。例えば、第１５図及び第１６図
に示されているごとく、ばね指片２４０が第１５
図に示された閉位置から第１６図に示された開位
置へ外側へ移動すると、ばね指片の内側面４４６
と端部分１７４の外側主要面４５４との間には細
長い楔形をした開口４５２（第１６図）が形成さ
れる。その比較的長い開口４５２は凹所４４２か
ら室２１２（第４図）へ流体が滑らかに流れ出る
のを可能ならしめている。

ポンプ作用室１８０内の圧力が室２１２内の流
体圧力及びばね指片２４０の固有弾性の影響力に
打克つのに充分な値になつてしまえば、第１５図
の閉位置から第１６図の全開位置へのばね指片２
４０の移動には、そのばね指片２４０のわずかづ
つ増加する移動抵抗に打克つだけのわずかな圧力
増加しか必要とされない。それ故、ばね指片２４
０によるバルブは速かに開いて流体がポンプ作用
室１８０から圧力室２１２へ滑らかに流れるのを
可能ならしめている。圧力室２１２は導管４６０
（第４図参照）により図示されていないパワース
テアリング制御バルブに流体連通状態をなして接
続されていて、ポンプ作用室から吐出された流体
を車輌のパワーステアリング装置で用いることが
できるようになつている。

ばね指片２４０が第１６図に示された全開位置
へ移動せしめられると、該ばね指片の外側面４４
８はリテーナリング２６６の環状内側面４６４に
当接し、こうしてばね指片の外方への移動が制限
されている。このように、リテーナリング２６６
はばね指片２４０の過渡の外側への移動を阻止し
て、ポンプ作用室からの流体の流れを影響でばね
指片に永久変形が生じないようにしている。

第９図及び第１２図には出口２５４乃至２６２
しか図示されていないけれども、出口２４４乃至
２５２はそれら出口２５４乃至２６２と同じ構造
のものであり、また、それら出口２５４乃至２６
２と同様にポンプ作用室１８０と協働するように
なつている。また、第１５図及び第１６図にはば
ね指片２４０しか図示されていないけれども、他
のばね指片乃２２２至２３８はそのばね指片２４
０と同じ態様で作動されるものである。

次に、ポンプ組立体の潤滑について述べる。

ポンプ組立体１５４の作動中、入口１９０，１
９２，１９４及び１９６（第５図及び第７図参
照）の所での低い圧力により、中心軸線のまわり
で回転するよう駆動軸１８６を支持している円筒
軸受４７２（第４図及び第５図参照）から離れる
方向に流体は吸引される。その軸受４７２を潤滑
せしめるために、端部分１７４には潤滑用通路４
７６，４７８，４８０，４８２，４８４，４８
６，４８８及び４９０（第８図参照）が備えられ
ている。同様に、反対側の端部分１７２（第６図
参照）には潤滑用通路４９２，４９４，４９６，
４９８，５００，５０２，５０４及び５０６が備
えられている。

潤滑用通路４７６乃至５０６は円筒軸受４７２
の（第４図で見て）右端の所で、ロータ１６２の
軸線方向両端面に沿つて駆動軸１８６へ潤滑用流
体の絞られた流れを導いている。その潤滑用流体
は、円筒状溜め部分２７２に接続されている通路
５１４の一端５１２に、軸受４７２に沿つて導か
れている。それ故、潤滑用流体はポンプ作用室１
８０から潤滑用通路４７６乃至５０６を通つて軸
受４７２に流れることができる。次いで、潤滑用
流体は通路５１４を通つて溜めに導かれる。

潤滑用通路４７６乃至５０６はスリツパ溝３７
０（第１２図参照）の半径方向内方で終つてい
る。それ故、ロータ１６２の軸線方向外端面は端
部分１７２及び１７４と協働してポンプ作用室１
８０から潤滑用通路４７６乃至５０６への流体流
量を絞つている。

次に、ポンプ組立体の別の実施例について述べ
る。

流体は出口円弧部の終りの所でポンプ作用室に
捕促され、即ち閉じ込められてしまう可能性があ
る。その結果、ポンプ作用室が入口円弧部に入る
際、該ポンプ作用室内に比較的高い流体圧力が存
在する可能性がある。その比較的高い圧力はポン
プ組立体の作動時、スリツパの振動及び他のノイ
ズを高めてしまう。従つて、ポンプ組立体１５４
を第１７図に示されているように変形してポンプ
作用室内に閉じ込められていた流体が溜めに戻さ
れるのを可能ならしめ、もつてポンプ作用室が入
口円弧部と流体連通する状態に移動する前に、該
ポンプ作用室内の流体圧力を逃がすようにしても
よい。第１７図に示されている本発明の別の実施
例は第４図乃至第１６図に示された実施例と概ね
同じなので、同様の構成部品には同じ符号を付
し、また、混同を避けるためにその第１７図に用
いられている符号には「ａ」を添えた。

第１７図に示されている通り、ポンプ組立体１
５４ａは、ロータ１６２ａを囲んでいるカムリン
グ１５６ａを有している。該カムリングにはばね
１６８ａによつて複数個のスリツパ１６４ａが押
付けられている。端部分７２ａ及び１７４ａはカ
ムリング１５６ａ、ロータ１６２ａ及びスリツパ
１６４ａと協働して、第４図乃至第１６図に示さ
れた実施例に関して前述したのと同じ態様でポン
プ作用室を画定している。

この第１７図の実施例においては、スリツパ１
６４ａが出口円弧部に沿つて移動し終えた直後で
且つスリツパが入口円弧部と係合する以前に、各
スリツパ溝３７０ａの半径方向内方部分は溜め２
７２ａと流体連通状態に接続される。ロータ１６
２ａに設けられた軸線方向に延びている通路５１
６は、端部分１７２ａに形成されている通路５２
０に開口している長円形の入口開口５１８と流体
連通状態に接続されている。その通路５２０は溜
め２７２ａに流体連通状態をなして接続されてい
る。スリツパ１６４ａの下に閉じ込められた液
体、又は液体及び空気はスリツパ溝３７０ａか
ら、ロータ２６２ａに形成された通路５２２を通
つて逃げることができる。液体は、溜めに連通し
ている通路５２０に、通路５１６に沿つて導かれ
る。

次に、以上述べた本発明を要約して以下に説明
する。

本発明によれば、所定の作動速度に達した後
は、ポンプ組立体からの流体流量を低減せしめる
ことなく、該ポンプ組立体を駆動するのに必要と
されるトルクの量を減少せしめることができる新
規な、そして改良されたポンプ組立体１５４が提
供される。比較的高速でポンプ組立体１５４を駆
動するのに必要とされるトルク量を減少せしめる
ことにより、車輌のパワーステアリング制御バル
ブに流体を供給するべくそのポンプ組立体１５４
を用いた場合、かなりのエネルギ節減を得ること
ができる。トルクの減少を行わせしめるために、
ポンプ組立体１５４は、所定のポンプ作動速度を
越えた後、ポンプ作用室１８０内への液体流量を
絞つて各ポンプ作用室が部分的にしか液体で充た
されていず、該ポンプの残りの部分が空気で充た
されるよう構成された流体入口オリフイスを有し
ている。

ポンプ作用室１８０が出口円弧部に沿つて移動
する際、該ポンプ作用室の寸法は減少せしめら
れ、該ポンプ作用室内の圧力は上昇せしめられ
る。出口円弧部に沿つて複数個の出口２４４乃至
２６２が配置されている。そして、これら出口に
はチエツクバルブ２２２乃至２４０が備えられて
いる。ポンプ作用室１８０内の流体圧力が、ポン
プ組立体から吐出される流体の圧力と少なくとも
同じ大きさになるまで、各チエツクバルブはポン
プ作用室からの流体流を阻止すべく作動する。こ
れにより、ポンプ作用室への望ましからざる逆流
の発生が最少ならしめられると共に該ポンプ作用
室内での衝撃波の発生が最少ならしめられ、それ
により、ポンプ組立体の作動中に発生せしめられ
るノイズが低減せしめられる。

チエツクバルブ２２２乃至２４０は弾性的にそ
らされることが可能な、即ち曲げ可能なばね指片
で構成されている。該ばね指片２２２乃至２４０
は、それらばね指片の外側面４４８に作用してい
るポンプ吐出圧の影響を受けて閉位置へ向けて付
勢されている。ばね指片２２２乃至２４０の内側
面４４６はポンプ作用室１８０の各々における流
体圧を受けている。ポンプ作用室内の流体圧力が
ポンプ吐出圧を越えると、そのポンプ作用室内の
流体圧力の影響を受けてばね指片は、ポンプ出口
を通つての流体流れを阻止している閉状態から開
状態へ移動せしめられる。ばね指片２２２乃至２
４０は多くの異なつた位置に装備することができ
るけれども、それらはばね指片をポンプ組立体の
端部分１７４に装備するのが有利である。

ポンプ組立体１５４はスリツパベーンポンプで
あり、ロータ１６２を有しており、該ロータ１６
２にはポンプ作用部材、即ちスリツパ１６４が装
備されている。ロータ１６２のための軸受４７２
は流れ経路に沿つてポンプ作用室から該軸受に導
かれてきた流体により潤滑せしめられ、その流れ
経路はポンプ組立体の端部分１７２及び１７４と
ロータとの間に形成された通路４７６乃至５０６
を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例に従つて構成されたポン
プ組立体の概略図であり、第２図は第１図に図示
されたものと同様に構成されたポンプ組立体に関
して代表的な流量対速度曲線及びトルク対速度曲
線を示すグラフであり、第３図は第１図に示され
たものと同様に構成されたポンプ組立体の場合の
出口円弧部に沿つたポンプ作用室の位置と該ポン
プ作用室内の流体圧力との代表的な関係を示すグ
ラフであり、第４図は本発明に従つて構成された
ポンプ組立体の一特定好適実施例の断面図であ
り、第５図は第４図のポンプ組立体の一部分の拡
大断面部分図で、ポンプ作用室が入口円弧部に沿
つて移動する際溜めから該ポンプ作用室へ導かれ
る流体が通させしめられる入口を示している図で
あり、第６図は第５図の概ね６―６線に沿つた断
面図で、ポンプ作用室へ流入する流体が通させし
められる開口を備えた内方端板即ち端部分を示し
ている図であり、第７図は第４図のポンプ組立体
の一部分を示す断面部分図で、ポンプ作用室が入
口円弧部に沿つて移動する際溜めから該ポンプ作
用室へ導かれる流体が通させしめられる別の入口
を示している図であり、第８図か第７図の概ね８
―８線に沿つて見た平面図で、ポンプ作用室へ流
入する流体が通させしめられる開口を有している
外方端板即ち端部分を示している図であり、第９
図は第８図の外方端部分の一部分を示す拡大部分
図で、ポンプ作用室が入口円弧部に沿つて移動す
る際該ポンプ作用室へ流入する流体が通させしめ
られる入口と、ポンプ作用室が出口円弧部に沿つ
て移動する際該ポンプ作用室から流出する流体が
通させしめられる出口との関係を示している図で
あり、第１０図は第９図の概ね１０―１０線に沿
つた拡大断面部分図で、流体入口の所に設けられ
ている複数の開口のうちの一つの構造を詳細に示
している図であり、第１１図は第９図の概ね１１
―１１線に沿つた拡大断面部分図で、流体入口の
所に設けられている開口のうちの別のものの構造
を示している図であり、第１２図は、第４図のポ
ンプ組立体のカムリング、ロータ、ポンプ作用部
材、及び外方端部分即ち圧力板の相互の関係を示
している拡大断面部分図であり、第１３図は第７
図の１３―１３線に概ね沿つて見た場合の平面図
で、外方端部分に形された細長い出口空所の形状
を示しており、図示明瞭化の目的で流量制御バル
ブを除去してある図であり、第１４図は第７図の
概ね１４―１４線に沿つて取られた平面図で、流
量制御バルブを示している図であり、第１５図は
第１４図の１５―１５線に沿つて取られた拡大断
面部分図で、流量制御バルブと出口との間の関係
を示し、また、出口を通しての流体流れを阻止す
る閉位置に置かれている流量制御バルブの状態を
示している図であり、第１６図は第１５図と概ね
同様の断面部分図で、流体が出口を通つて流れる
のを可能ならしめる開位置に置かれた流量制御バ
ルブを示している図であり、第１７図は本発明の
別の実施例の一部分を示す断面部分図である。 ２０…ポンプ組立体、２２…カムリング、２４
…内周面、２６，２８…入口円弧部、３０，３２
…出口円弧部、３６，３８…密封円弧部、４０，
４２，４４，４６…遷移円弧部、５０…ロータ、
５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６
８，７０，７２…ベーン、７６，７８，８０，８
２，８４，８６，８８，９０，９２，９４…ポン
プ作用室、９８…矢印、１００…駆動軸、１０
２，１０４…導管、１０８，１１０…曲線、１１
４，１１６…オリフイス、１２０…吐出室即ち圧
力室、１２２，１２４，１２６，１２８，１３
０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０…
チエツクバルブ、１４４…線、１４６，１４８…
曲線、１５４，１５４ａ…ポンプ組立体、１５
６，１５６ａ…カムリング、１５８…内側面、１
５９…入口円弧部、１６０…出口円弧部、１６
２，１６２ａ…ロータ、１６４，１６４ａ…スリ
ツパ、１６８，１６８ａ…ばね、１７２，１７２
ａ，１７４，１７４ａ…端部分、１８０…ポンプ
作用室、１８２…矢印、１８６…駆動軸、１９
０，１９２，１９４，１９６…導管即ち入口、２
０２，２０４，２０６，２０８…オリフイス、２
１２…吐出室即ち圧力室、２１６…チエツクバル
ブシステム、２２０…ベース部分、２２２，２２
４，２２６，２２８，２３０，２３２，２３４，
２３６，２３８，２４０…ばね指片即ちバルブ、
２４４，２４６，２４８，２５０，２５２，２５
４，２５６，２５８，２６０，２６２…通路即ち
出口、２７２，２７２ａ…溜め、２７４…ハウジ
ング、２７６…主溜め、２７８…開口、２８２…
ハウジング、２８４…導管、２８８，２９０，２
９２，２９４…開口、２９６，２９８…枝通路、
３００，３０２…入口凹所、３０４…円筒面、３
０６，３０８…枝通路、３１０，３１２…凹所、
３２０，３２２…開口、３２６，３２８…開口
端、３３２，３３４…枝通路、３３６，３３８…
凹所、３４４…枝通路、３４６，３４８…凹所、
２５４，２５８…バルブ作用面、３６２…縁部、
３６６…前縁部、３６８…後縁部、３７０，３７
０ａ…スリツパ溝、３７４…切欠き、３７８…バ
ルブ作用面、３８４，３８６…開口即ち凹所、３
８８…凹所、３９０，３９２…開口即ち凹所、３
９６，３９８，４００，４０２，４０４…通路、
４０８…溝、４１２，４１４，４１６，４１８…
切欠き、４２０…出口凹所、４２４，４２６，４
２８，４３０，４３２，４３４，４３６，４３
８，４４０，４４２…凹所、４４６…内側面、４
４８…外側面、４５２…楔形開口、４５４…主要
外側面、４６０…導管、４６４…環状内側面、４
７２…軸受、４７６，４７８，４８０，４８２，
４８４，４８６，４８８，４９０，４９２，４９
４，４９６，４９８，５００，５０２，５０４，
５０６…潤滑用通路、５１２…一端、５１４，５
１６…通路、５１８…入口開口、５２０，５２２
…通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円形列をなして配置された流体入口円弧部１
   ５９及び流体出口円弧部１６０を画定するカム手
   段１５６と、該カム手段により囲まれ前記流体入
   口円弧部及び流体出口円弧部に沿つて延びた円形
   経路に沿つて順次移動可能で、液体、又は液体及
   び空気を保持する複数個のポンプ作用室１８０
   を、前記カム手段と共働して、部分的に画定する
   ポンプ作用部材１６４と、前記各ポンプ作用室が
   前記流体入口円弧部に沿つて移動する際に該各ポ
   ンプ作用室へ流体を導くため前記流体入口円弧部
   に連通した入口ポート手段１９０，１９２，１９
   ４，１９６と、前記各ポンプ作用室が前記流体出
   口円弧部に沿つて移動する際に該各ポンプ作用室
   から液体を排出させるため前記流体出口円弧部に
   連通し、該流体出口円弧部に沿つて一列をなして
   延在した複数個の出口ポート手段２５４―２６２
   とを有する回転ポンプ組立体１５４であつて、 ポンプ動作速度が所定速度以上になつたときに
   前記流体出口円弧部に沿つての前記各ポンプ作用
   室の移動中該各ポンプ作用室から排出される液体
   の体積を減少させることにより、前記所定速度以
   上での前記ポンプ動作速度において前記回転ポン
   プ組立体からの流体の流量を実質上一定の所定量
   に維持するための流れ制御手段を備えており、 該流れ制御手段が、 (イ) 前記回転ポンプ組立体の動作速度が前記所定
   速度以上にあつたときに該回転ポンプ組立体へ
   の流体の流入流量を前記所定量に制限するため
   のオリフイス手段２０２，２０４，２０６，２
   ０８、及び (ロ) 前記回転ポンプ組立体の動作速度が増加する
   につれて増加する円弧距離に亘つての前記流体
   出口円弧部に沿う前記各ポンプ作用室の移動期
   間中該各ポンプ作用室からの流体の流出を阻止
   することにより、前記ポンプ動作速度が前記所
   定速度以上になつたときに前記各ポンプ作用室
   から流体を排出させることのできる前記出口ポ
   ート手段の数を減少させるバルブ手段２１６で
   あつて、固定された一端部と、対応する前記出
   口ポート手段からの流体の流出を阻止する閉じ
   た状態から開いた状態へ前記ポンプ作用室内の
   流体の圧力により変位される自由他端部とをそ
   れぞれ有する複数個の細長いばね指片２３２―
   ２３８からなるものを有しており、 前記出口ポート手段２５４―２６２が、前記ポ
   ンプ作用部材が前記流体出口円弧部に沿つて移動
   する際に前記回転ポンプ組立体の中心の方へ半径
   方向内方へ移動するときに前記出口ポート手段の
   半径方向外縁部と前記ポンプ作用部材１６４との
   間に実質上一定の空間関係を提供すべく、前記流
   体出口円弧部の始端部に隣接して位置し比較的大
   きな半径方向の長さを有する凹所３８４から該流
   体出口円弧部の終端部に隣接して位置し比較的小
   さな半径方向の長さを有する凹所３９２まで該流
   体出口円弧部に沿つて減少する半径方向の広がり
   を有することを特徴とする回転ポンプ組立体。