JPS637277B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２組のポンプと、これら両ポンプか
らの圧力流体を流体機器に選択的に供給する一対
のスプールバルブを備えた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。したがつて、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不必要に大きな流量が供給
されることになり、無駄であるばかりか、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、
省エネルギ対策上好ましくない。

このため、従来から容量の小さい２台のポンプ
と流路切換機能を備えた制御部とを組合わせ、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つ
たときには一方のポンプからの圧油のみを動力舵
取装置に供給するとともに、他方のポンプをタン
ク側に接続してその圧油を還流させ、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ようにした構成の装置が考え
られている。

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り、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いる。

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
り高出力が要求されるとき、つまり舵取操作時で
あり、それ以外のとき、たとえば停車中や直進走
行時にあつ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
動車ではたとえば10モード走行パターンで表わさ
れる市街地走行を行なう場合が最も多く、このよ
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つた
ときにこれを感知して作動する流路切換機構を採
用するとよいが、この場合における制御部の構造
が問題となつている。

すなわち、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
能が必要であり、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バルブおよび流体
通路が、通常、２組のポンプと共に１個のポンプ
ボデイ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。

特に、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、しかも小型かつ軽量で
あることが望まれており、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大きく、これらの点をも考慮
しなけばならないものである。

本発明は上述した事情に鑑みなされたもので、
２組のポンプと、これら両ポンプからの圧力流体
の供給量を制御する制御部とを、ポンプボデイに
設けたポンプ収納空間、一対のバルブ孔、および
これらを連通する鋳抜孔や簡単な穴加工により形
成される穿設孔を利用して一体的に組込むように
構成することにより、全体の構成が簡単で、その
製造、組立ても容易に行なえ、製造コストも安価
であり、しかも小型かつ軽量化の要請をも満足す
ることができる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７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、自動車用動
力舵取装置に適用した場合を説明する。

これらの図において、符号１，２はポンプボデ
イを構成するフロントボデイおよびリヤボデイ
で、その内部には、吐出容量の異なる第１および
第２のポンプ３，４と、これら両ポンプ３，４か
ら吐出される圧油の供給量を制御する第１および
第２のスプールバルブ５，６とが一体的に組込ま
れ、またこれらを適宜接続する流体通路が形成さ
れる。

すなわち、前記リヤボデイ２の中央部には、第
２図および第３図に示すように、前記フロントボ
デイ１側に開口する有底のポンプ収納空間７が形
成され、このポンプ収納空間７内に前記第１およ
び第２のポンプ３，４が軸方向に並んで配設され
る。そして、これらのポンプ３，４は前記フロン
トボデイ１の中央孔１ａを貫通して挿入された共
通の駆動軸８によつて回転駆動され、それぞれポ
ンプ動作を行なう。

なお、これら第１および第２のポンプ３，４は
従来周知のベーンポンプ構成であり、これを簡単
に説明すると、第１のポンプ３は、前記駆動軸８
上に固定され複数のベーン９ａを有するロータ
９、カムリング１０、サイドプレート１１および
プレツシヤプレート１２等を備え、前記ポンプ収
納空間７の開口側に形成された大径部７ａ内に配
設される。この場合、前記サイドプレート１１
は、収納空間７の軸方向の中央部に設けられた段
部７ｂにより係止され、後述する第２のポンプ４
のサイドプレートの役割を兼ねている。また、前
記プレツシヤプレート１２は収納空間７の開口部
側に配設され、この開口部を閉塞するフロントボ
デイ１との間にポンプ吐出側の圧力室１３を形成
する。

一方、前記第２のポンプ４は、同じく前記駆動
軸８上に固定された複数のベーン１４ａを有する
ロータ１４、カムリング１５およびプレツシヤプ
レート１６等を備え、前記収納空間７を底部側に
形成された小径部７ｃ内に配設される。

そして、このプレツシヤプレート１６と収納空
間７の底部との間にはばね１７が配設され、この
部分が第２のポンプ４における吐出側の圧力室１
８となつている。なお、前記第１のポンプ３の吐
出側圧力室１３にもばね１９が配設されるが、こ
れらのばね１７，１９は必ずしも必要なものでは
ない。また、両ポンプ３，４のカムリング１０，
１５の外周にはポンプ吸込側の圧力室２０，２１
が形成され、これら両圧力室２０，２１はサイド
プレート１１に穿設された孔部２２を介して連通
している。そして、これら吸込側の圧力室２０，
２１には、第１図ないし第４図に示すように、リ
アボデイ２の側方に形成された入口通路２３およ
び後述する一方のスプールバルブのバルブ孔と連
通する通路２４を介して図示しないオイルタンク
からの作動油が導びかれる。さらに、図中２５は
上述した各ポンプ構成部品の位置決めを行なうロ
ツド、２６は前記駆動軸８をフロントボデイ１内
で軸支する軸受、２７は外部への油漏れを防ぐオ
イルシールである。

この場合、上述した構成によれば、第１のポン
プ３の容量を第２のポンプ４よりも小さく設定す
ると、その省エネルギ効果をより向上させること
が可能となる。さらに、両ポンプ３，４の各構成
部品を回転方向に位相を異ならせて並設し、各ポ
ンプからの吐出圧の脈動の位相をずらして円滑な
ポンプ作用が得られるようにすることが望まし
い。

また、前記リアボデイ２には、前記第１および
第２のポンプ３，４から吐出される圧油をリアボ
デイ２の後端部側方に開口する出口通路３０を介
して動力舵取装置などの流体機器に選択的に供給
する一対のスプールバルブ５，６および流体通路
からなる制御部が前記ポンプ収納空間７の周囲に
適宜配設されている。

すなわち、図中３１，３２は互いに近接するよ
うに前記リアボデイ２の上側部に並設された一対
のバルブ孔で、これらのバルブ孔３１，３２は前
記ポンプ収納空間７と同様にリアボデイ２のフロ
ントボデイ１側の接合面に開口しかつポンプ収納
空間７と軸線方向が平行するように形成されてい
る。そして、これらのバルブ孔３１，３２は前記
ポンプ収納空間７と共にフロントボデイ１により
液密性をもつて閉塞されている。

また、３３は前記両バルブ孔３１，３２間に位
置するようにリアボデイ２の後端部側から穿設さ
れた通路孔で、その軸線が前記両バルブ孔３１，
３２の軸線と略同一平面内に位置するように配置
されている。そして、この通路孔３３の開口部は
第５図からも明らかなように、盲プラグ３４によ
つて密閉され、かつこの開口部近傍において下方
から開口する通路３５によつて前記第２のポンプ
４の吐出側圧力室１８と連通されている。さら
に、この通路孔３３の他端はリアボデイ２の軸方
向の略中央まで延設され、かつリアボデイ２の側
方から前記一方のバルブ孔３１を貫通して穿設さ
れた側部通路孔３６に接続されている。

したがつて、このような構成によれば、前記第
２のポンプ４から吐出された圧油は上述した通路
３５、通路孔３３、側部通路孔３６を経てバルブ
孔３１の中央部に導びかれることになる。なお、
３７はこの通路孔３６の開口部を密閉する盲プラ
グである。

一方、前記リアボデイ２の側方には、ポンプ収
納空間７と平行してリアボデイ２の後端部側から
穿設された共通通路孔３８が配置され、その一部
が前記出口通路３０に開口している。なお、３９
は共通通路孔３８の開口部を閉塞するボールであ
る。

そして、前記ポンプ収納空間７と前記一対のバ
ルブ孔３１，３２および共通通路孔３８とは、ポ
ンプ収納空間７の開口部付近に形成される第１の
ポンプ３の吐出側圧力室１３に対応するように前
記リアボデイ２内に形成された矩形状の通路溝４
０，４１；４２によつてそれぞれ連通されてい
る。

また、前記第１のバルブ孔３１内において、第
２のポンプ４からの圧油が導びかれる通路孔３６
よりも後端部側には、前記第２のポンプ４の吸込
側圧力室２１に対応する位置でポンプ収納空間７
に連通する戻り通路溝４３が形成されている。一
方、前記第２のバルブ孔３２側では、前述したリ
アボデイ２側方からの入口通路２３に連通する通
路２４がその軸方向中央部よりも前端側に位置す
るように開口しており、この通路２４は、第２図
に示されるように第１のポンプ１の吸込側圧力室
２０に対応する位置でポンプ収納空間７に接続さ
れている。なお、前記共通通路孔３８と通路溝４
２との間に形成された小孔部分は、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６を作動させるためのオリフイス４４
である。

このような構成において、前記バルブ孔３１，
３２内には、それぞれ流路切換弁および流量制御
弁として作動する第１および第２のスプールバル
ブ５，６を構成する各スプール４５，４６が組込
まれている。

すなわち、第１のバルブ孔３１内に組込まれる
スプール４５は、このバルブ孔３１の底部側に組
込まれたスプリング４７により常時はフロントボ
デイ１側の前端部に位置している。そして、この
状態においては、スプール４５の後端部側に形成
された環状溝４５ａにより前記通路孔３６と戻り
通路溝４３とが連通し、これにより第２のポンプ
４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４５の前端部には逆止弁４８が配設
され、この逆止弁４８はスプール４５が後端部側
に移動したときに貫通孔４５ｂおよびその外周の
環状溝４５ｃを介して前記第２のポンプ４からの
通路孔３３，３６に接続される。勿論、この作動
時には、スプール４５のランド部４５ｄにより通
路孔３６と戻り通路溝４３との間は切離される。
そして、逆止弁４８は第２のポンプ４からの圧油
により開放され、圧油をバルブ孔３０前端部に開
口する通路溝４０を介して第１のポンプ３の吐出
側圧力室１３中に導びいて第１のポンプ３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１のスプールバ
ルブ５では、スプール４５の前端部に形成される
高圧室４９には通路溝４０を介して第１のポンプ
３の吐出側圧力室１３側の油圧が、また後端部側
の低圧室５０には小孔４５ｅ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４５
は前記吐出側圧力室１３、通路溝４２、およびオ
リフイス４４を有する共通通路孔３８等によつて
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。

また、前記第２のバルブ孔３２内に組込まれる
スプール４６は、従来周知の流量制御弁を構成し
ている。すなわち、スプール４６によつてバルブ
孔３２の前端部に形成される高圧室５１内には吐
出側圧力室１３側すなわち流量検出用オリフイス
４４の上流側の油圧が通路溝４１を介して導入さ
れており、一方後端部側の低圧室５２には前記出
口通路３０と連通する通路５３を介して前記オリ
フイス４４の下流側の油圧が導びかれている。そ
して、このスプール４６は低圧室５２内に配設さ
れたスプリング５４により常時はバルブ孔３２前
端部側に位置し、このときにはその中央部外周に
設けられた環状溝４６ａが前記入口通路２３に連
続する通路２４に対向し、吐出側圧力室１３と通
路２４間は切離されている。一方、吐出側圧力室
１３から送り出される圧油の流量が増大し、所定
量以上になると、オリフイス４４の上、下流側で
生じる差圧により前記スプール４６がバルブ孔３
２内で移動し、吐出側圧力室１３と通路２４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、前記出口通路３０と低圧室５２とを連通
する通路５３は、第３図および第６図に示される
ように、出口通路３０を形成するボデイ外方から
穿設された孔部によつて形成され、その加工が容
易に行なえるように構成されている。この場合、
図中５３ａはスプール４６の発振防止用オリフイ
ス、５３ｂは通路５３の開口部を密閉するボール
である。さらに、前記スプール４６内には周知の
リリーフバルブ５５が付設されている。

また、前記フロントボデイ１の両側には、第７
図から明らかなように、一対の取付けブラケツト
５６ａ，５６ｂが突設され、さらにこのフロント
ボデイ１とリアボデイ２とは４本のボルト５７に
より一体的に結合されている。なお、図中符号５
８は流体機器側への接続用の出口部材、５９はオ
イルタンク側に接続される入口部材で、それぞれ
前述した出口通路３０、入口通路２３に対応して
リアボデイ２の外側に付設される。

そして、このような構成の制御部を備えたオイ
ルポンプによれば、常時は、第１のポンプ３から
の圧油のみがその吐出側の圧力室１３から通路溝
４２、オリフイス４４を有する共通通路孔３８、
出口通路３０を経て動力舵取装置などの流体機器
に供給される。一方、第２のポンプ４からの圧油
は吐出側の圧力室１８から通路３５、連通孔３
３，３６を経て第１のバルブ孔３１内に導びかれ
るも、スプール４５が非作動状態であるため、戻
り通路溝４３を介してポンプ吸込側に戻り、これ
ら間を循環する。したがつて、このような状態で
は、第２のポンプ４は無負荷状態に保たれ、これ
によりポンプ駆動のための消費馬力が軽減され
る。

また、流体機器側に負荷が加わり、これにより
メイン供給通路としての吐出側の圧力室１３内の
流体圧が上昇すると、第１のバルブ孔３１内でス
プール４５が第１図中右方向に移動し、この第１
のスプールバルブ５が作動状態となる。すると、
第２のポンプ４からの圧油を導びく通路孔３３，
３６は戻り通路溝４３から切離され、さらに環状
溝４５ｃ、貫通溝４５ｂを介して逆止弁４８に接
続される。そして、その圧力差により逆止弁４８
が開放され、これにより第２のポンプ４からの圧
油が、通路溝４０を介して第１のポンプ３の吐出
側圧力室１３内で第１のポンプ３からの圧油と合
流し、この吐出側圧力室１３から通路溝４２、共
通通路孔３８および出口通路３０を介して流体機
器側に供給され、その作動に必要な供給量を保証
する。

一方、第１のポンプ３からの圧油、あるいは第
１および第２のポンプ３，４からの合流された圧
油の流量が所定量以上になると、前記第２のバル
ブ孔３２内でスプール４６がオリフイス４４の
上、下流で生じる差圧により第１図中右側に移動
し、これにより余分な流量がタンク側に戻され、
その結果圧油の供給量は所定量に維持される。

そして、上述したように構成されているオイル
ポンプでは、流路切換弁および流量制御弁として
作動する一対のスプールバルブ５，６が、ポンプ
ボデイ中央に形成されるポンプ収納空間７の周囲
でその軸線が平行しかつ互いに近接して設けられ
るバルブ孔３１，３２を用いて配設され、さらに
これらのバルブ孔３１，３２とポンプ収納空間７
とを接続する通路、および流体の出、入口に連続
する通路等がポンプボデイと一体に形成される鋳
抜孔や簡単な穴加工により形成される穿設孔によ
り構成されるため、全体が簡単かつコンパクトな
ポンプ構成とされ、さらにその製造、組立てが容
易に行なえるもので、また製造コストが安価であ
るといつた利点もある。

特に、上述した実施例で示すように、ポンプ収
納空間７および一対のバルブ孔３１，３２を、二
分割されたリアボデイ２のフロントボデイ１側の
接合面に開口させ、この開口部側から各ポンプ構
成部品やスプール、スプリングなどのバルブ構成
部品を組込むように構成されているため、組立性
の面で優れており、しかも各開口部のシール性の
点でも有利である。

また、各バルブ孔３１，３２の開口部側を高圧
室４９，５１とし、ここに通路溝４０，４１を形
成してポンプ収納空間７側において形成される第
１のポンプ３の吐出側圧力室１３と連通させ、さ
らにこの圧力室１３を通路溝４２を介して出力側
の共通通路孔３８側に連通させるようにし、これ
によりこの第１のポンプ３の吐出側圧力室１３を
第２のポンプ４からの圧油を合流させる合流部を
含むメイン供給通路として利用しているため、ポ
ンプ構成がより簡単となり、製造上有利である。

以上説明したように、本発明に係るオイルポン
プによれば、２組のポンプと、これら両ポンプか
らの圧力流体を流体機器に合理的に供給しポンプ
消費馬力を低減して省エネルギ化を図ることがで
きる一対のスプールバルブを有する圧力感知式の
制御部とを、ポンプ収納空間、その周囲で軸線が
平行するように形成される一対のバルブ孔、およ
びこれらを連通する鋳抜孔や簡単な穴加工により
形成される穿設孔を利用して１個のポンプボデイ
に一体的に組込むようにしたので、全体の構成が
簡単で、その製造、組立ても容易に行なえ、製造
コストも安価であり、さらに小型化および軽量化
の要請をも満足することができる等の種々優れた
効果がある。

【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
を示す横断面図、第２図は同じく縦断面図、第３
図は第１図および第２図の−線断面図、第４
図は入口通路付近の詳細図、第５図はバルブ孔間
に形成される通路孔の詳細図、第６図は出口通路
付近の詳細図、第７図は全体の側面図である。 １……フロントボデイ、２……リアボデイ、３
……第１のポンプ、４……第２のポンプ、５……
第１のスプールバルブ、６……第２のスプールバ
ルブ、７……ポンプ収納空間、８……ポンプ駆動
軸、３０……出口通路、３１……第１のバルブ
孔、３２……第２のバルブ孔、３３……通路孔、
３６……側部通路孔、４０，４１……通路溝、４
５，４６……スプール、４８……逆止弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力流体をそれぞれ別個に吐出する２組のポ
   ンプと、これら両ポンプからの圧力流体の流路を
   切換え流体機器への供給量を制御する一対のスプ
   ールバルブとを一体的に組込んでなるポンプボデ
   イを備えたオイルポンプにおいて、前記ポンプボ
   デイは、前記２組のポンプを共通の駆動軸上に並
   設した状態で配設するポンプ収納空間と、このポ
   ンプ収納空間と軸線方向が平行するようにその周
   囲に形成される前記一対のスプールバルブのバル
   ブ孔と、これら両バルブ孔と前記ポンプ収納空間
   との間にそれぞれ穿設され両バルブ孔の一端側に
   前記ポンプの一方からの圧力流体を導びく通路溝
   と、前記バルブ孔の一方に近接しかつ軸線が平行
   するように前記ポンプ収納空間の周囲に形成され
   前記他方のポンプからの圧力流体が導びかれる通
   路孔とを有し、この通路孔と対応するバルブ孔と
   はポンプボデイの側方からバルブ孔を貫通して穿
   設された側部通路孔によりバルブ孔の軸線方向の
   略中央部で接続され、この側部通路孔は、バルブ
   孔内に配設されたスプールにより常時はポンプ吸
   込側に、スプール作動時には逆止弁を介して前記
   通路溝が開口する室内に接続されることを特徴と
   するオイルポンプ。