KR100655361B1

KR100655361B1 - 가변 변위 펌프

Info

Publication number: KR100655361B1
Application number: KR1020040057463A
Authority: KR
Inventors: 우찌노가즈요시; 미야자와시게유끼
Original assignee: 유니시아 제이케이씨 스티어링 시스템 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2006-12-08
Also published as: US20050019175A1; DE102004033609A1; US7399166B2; DE102004033609B4; CN1576586A; JP2005042674A; CN100354522C; KR20050012668A

Abstract

가변 변위 펌프는, 측정 오리피스의 상류측 상에 고압 유체를 내부로 도입하기 위한 고압 챔버, 측정 오리피스의 하류측 상에 압력 유체를 내부로 도입하기 위한 압력 챔버, 저압 유체를 내부로 도입하기 위한 고압 챔버와 압력 챔버 사이에 배열된 저압 챔버 및 고압 챔버와 저압 챔버 중 하나와 펌프의 제1 유체압 챔버 사이에 유체 연통을 제공하기 위한 연통 통로로 형성된 제어 밸브를 포함한다. 제1 및 제2 리세스 그루브는 스풀이 연통 통로로 유체를 제공하는 고압 챔버와 저압 챔버 사이의 선택적인 절환을 수행할 때 제어 밸브의 연통 통로를 통해 저압 챔버 및 고압 챔버 사이에 유체 연통을 제공하도록 제어 밸브의 스풀의 외주연 표면에 형성됨으로써, 제1 유체 압력 챔버 내에 갑작스런 압력 상승을 제한한다.

제어 밸브, 고압 챔버, 저압 챔버, 압력 챔버, 오리피스, 리세스 그루브

Description

가변 변위 펌프 {Variable Displacement Pump}

도1은 도2의 선1-1을 따라 취한 단면도.

도2는 본 발명에 따른 가변 변위 펌프의 실시예를 도시한 종단면도.

도3은 실시예의 작동을 설명하기 위해 도2의 선3-3을 따라 취한 도1과 유사한 도면.

도4는 도1에 부분 B를 도시한 확대된 단면도.

도5는 밸브 요소의 작동을 설명하기 위한 부분 B를 도시한 도4와 유사한 도면.

도6은 밸브 요소의 작동을 설명하기 위한 부분 B를 도시한 도5와 유사한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 전방 본체

3 : 후방 본체

4 : 오목부

5 : 캠 링

7 : 베인 로터

8 : 어댑터 링

12, 13 : 제1 및 제2 유체 압력 챔버

16 : 구동 샤프트

본 발명은 자동 파워 스티어링 기구(automotive power steering apparatus)로서 유압 기구에 유압을 제공하기 위한 소스로서 작용하는 가변 변위 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 가변 변위 펌프는 하우징, 하우징 내에서 스윙 가능하게 배열된 캠 링, 캠 링의 한쪽 또는 다른 쪽의 스윙 방향으로 각각 배열된 제1 및 제2 유체 압력 챔버 및 제2 유체 압력 챔버 내에 배열되고 캠 링을 제1 유체 압력으로 편의하기 위한 스프링을 포함한다.

캠 링의 중앙에 대해 오프셋된 축을 갖는 베인 로터는 캠 링 내에 회전 가능하게 배열된다. 베인 로터는 외주연 내에 방사상으로 형성된 슬롯 및 캠 링의 내주연 표면에 대해 이동 가능하도록 내부에 지지되는 베인을 포함한다.

측정 오리피스는 캠 링과 각각의 베인 사이에 형성된 펌프 챔버로부터 배출 포트로 배출되는 가압된 유체를 유압 기구에 제공하기 위한 배출 통로에 제공된다. 제어 밸브는 측정 오리피스의 상류와 하류측 사이의 압력 차이에 의해 밸브 구멍 내에 활주 가능하게 배열된 스풀을 포함한다. 제1 유체 압력 챔버 내부의 유체 압력은 스풀의 활주 위치에 따라 제어된다.

구체적으로, 제어 밸브는 스풀의 한 단부에 형성되고 측정 오리피스의 상류측 상에 가압된 유체를 도입하기 위한 고압 챔버, 스풀의 다른 단부에 형성되고 펌프의 흡입측 상에 가압된 유체를 도입하기 위한 압력 챔버 및 실질적으로 스풀의 외주연 표면의 중앙에 형성되고 탱크 내에 가압된 유체를 도입하기 위한 환형 그루브를 포함하는 저압 챔버를 포함한다. 제어 밸브는 압력 챔버로의 스풀의 활주 운동에 따라 스풀의 외주연 상에 형성된 원통형 밸브 요소가 고압 챔버 내의 유체를 제1 유체 압력 챔버로 공급하도록 저압 챔버로부터 고압 챔버로의 선택적인 절환을 수행하기 위해 내부 압력을 제어한다.

제2 유체 압력 챔버는 펌프의 흡입측으로부터 압력을 항상 내부로 도입하도록 제어 밸브로부터 격리된다.

따라서, 펌프의 저회전 중, 제어 밸브는 측정 오리피스의 상류와 하류측 사이의 작은 압력 차이로 인해 작동하지 않으므로, 제1 유체 압력 챔버에는 탱크 내에 저압(대기압) 유체가 공급된다. 따라서, 캠 링은 제2 유체 압력 챔버 내에 배열되고 베인 로터의 중앙에 대해 오프셋되는 중앙을 갖는 스프링의 편의력에 의해 제1 유체 압력 챔버에 편의된다. 이는 베인과 캠 링 사이에 그리고 제2 유체 압력 챔버의 측면 상에 형성된 펌프 챔버의 체적을 증가시켜서, 파워 스티어링 기구에 배출 포트와 배출 통로를 통해 가압된 유체의 충분한 유동률이 제공되게 한다.

펌프가 고회전될 때, 제어 밸브의 스풀은 측정 오리피스의 상류와 하류측 사이의 큰 압력 차이로 인해 압력 챔버에 작동하므로, 제어 밸브의 밸브 요소는 저압(탱크 압력) 챔버로부터 고압 챔버로 절환을 수행하도록 이동된다. 따라서, 배출 포트로 배출되는 고가압된 유체는 스프링의 편의력에 대해 캠 링을 제2 유체 압력 챔버로 스윙하도록 제1 유체 압력 챔버에 공급되어, 펌프 챔버의 체적을 작은 값으로 제어한다. 이렇게 함으로써, 파워 스티어링 기구에는 가압된 유체의 소정 유동률이 공급되어, 일정한 유동률을 보장한다.

펌프의 배출을 보장하는 것이 바람직한 펌프의 저회전 중에, 저압 챔버 내부의 유체 압력만이 전술된 바와 같이 제2 유체 압력 챔버 상에 작용하여, 제2 유체 압력 챔버로부터 외부로의 가압된 유체의 누출 발생이 방지되고 펌프 배출이 충분히 보장된다.

그러나, 상기 일반적인 가변 변위 펌프에서는, 펌프 회전이 고압 챔버로부터 압력 챔버로 제어 밸브의 스풀을 활주하도록 낮은 회전으로부터 높은 회전으로 변화될 때, 밸브 요소는 제1 유체 압력 챔버와 유체 연통하기 위해 저압 챔버로부터 고압 챔버로 온-오프 방식의 절환을 수행한다. 즉, 밸브 요소의 이동과 함께, 제1 유체 압력 챔버는 펌프 저회전 중 저압 챔버와의 연통으로부터 고압 챔버와 연통으로 갑자기 절환된다.

따라서, 제1 유체 압력 챔버는 저압에서 고압으로 갑자기 변화하여, 스윙 방향으로 캠 링의 진동을 일으키므로, 제1 유체 압력 챔버 내부의 충분한 빌드업(buildup)압력까지 이르러 펌프로부터 배출되는 가압된 유체의 유동률이 불안정하게 될 수도 있다. 또한, 캠 링의 진동은 소음을 발생시킬 수도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 소음 발생이 제한되는 펌프로부터 배출되는 가압 된 유체의 유동률을 안정적으로 만드는 가변 변위 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 하우징과, 하우징 내에서 스윙 가능하고, 하우징 내에 배열된 캠 링과, 제1 및 재2 유체 압력 챔버를 형성하는 두 부분으로 챔버를 분할하고, 하우징과 캠 링 사이에 형성된 챔버 내에 제공된 시일 부재와, 캠 링의 축에 대해 축방향으로 오프셋을 갖고, 슬릿으로 형성되고 캠 링 내부에서 회전하는 로터와, 슬릿 내부에 출몰 가능하게 삽입되는 복수개의 베인과, 캠 링, 로터 및 베인 사이에 한정된 펌프 챔버의 체적을 증가시키는 방향으로 제1 유체 압력 챔버로 캠 링을 편의시키고, 제2 유압 챔버 내에 배열된 편의 장치와, 배출 포트로부터 배출되는 유체를 유압 장치에 공급하고, 배출 통로에 제공된 오리피스와, 오리피스의 상류측과 하류측 측면 사이에 압력 차이에 의해 작동되는 제어 밸브와, 스풀이 연통 통로에 유체를 제공하도록 고압 챔버와 저압 챔버 사이에 선택적인 절환을 수행할 때, 연통 통로를 통해 저압 챔버와 고압 챔버 사이에 유체 연통을 제공하는 연통 장치를 포함하고, 상기 제어 밸브는 밸브 구멍 내에 활주 가능하게 배열된 스풀을 포함하고, 상기 제어 밸브는 스풀의 활주 위치에 따라, 유체의 유동률의 가변 제어를 위해 캠 링을 진동시키도록 제1 및 제2 유체 압력 챔버 내부의 적어도 하나의 압력을 제어하고, 상기 제어 밸브는 오리피스의 상류 측면 상에 고압 유체를 내부로 도입하기 위해 고압 챔버, 오리피스의 하류 측면 상에 압력 유체를 내부에 도입하기 위한 압력 챔버, 저압 유체를 내부에 도입하기 위한 고압 챔버와 압력 챔버 사이에 배열된 저압 챔버 및 고압 및 저압 챔버 중 하나와 제1 유체 압력 챔버 사이에 유체 연통을 제공하기 위한 연통 통로로 형성되는 일반적인 가변 변위 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적 및 특징은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도면을 참조하여, 본 발명에 따른 가변 변위 펌프의 바람직한 실시예를 설명한다.

도2를 참조하면, 가변 변위 펌프는 파워 스티어링 기구와 같은 유압 장치에 유압을 제공하기 위한 소스로서 작용하고, 도2에 도시된 바와 같이 좌측에 위치된 컵 형상의 전방 본체(2)를 포함하고 도2에 도시된 바와 같이 우측에 위치된 후방 본체(3)를 펌프 본체(1)를 포함한다.

전방 본체(2)는 후방 본체(3)의 측면 상의 한 단부에 오목부(4)로 형성되고, 이에 압력 플레이트(5), 캠 링(5) 베인 로터(7) 및 어댑터 링(8)과 같은 펌프 요소 부재가 수용된다.

오목부(4)의 개방 단부 내에 결합된 후방 본체(3)의 환형 돌출부(3a)와 함께, 전방 본체(2)는 볼트(9)에 의해 후방 본체(3)에 커플링된다. 환형 시일 부재(10)는 오목부(4)의 내부를 시일하도록 오목부(4)의 개방 단부와 환형 돌출부(3a) 사이에 개재된다.

압력 플레이트(5)는 오목부(4)의 바닥부에 배열되는 반면, 어댑터 링(8)은 밀접 접촉 방식으로 압력 플레이트(5)의 외부 측면 상에 배열되고, 내부에 캠 링(6) 및 베인 로터(7)가 수용된다.

도1을 참조하면, 캠 링(6)은 진동 지주로서 어댑터 링(8)의 내주연부 하부에 제공되는 시일 핀(11)을 갖는 어댑터 링(8) 내에 스윙 가능하게 배열되어, 스윙 운동 등을 통해 펌프의 체적을 증가시키고 감소시킨다. 또한, 캠 링(6)은 캠 링(6)의 스윙 방향으로 외주연 표면의 모든 측면 상에 제1 및 제2 유체 압력 챔버(12, 13)를 한정하도록 어댑터 링(8)의 내주연 표면과 상호 작용한다.

캠 링(6)은 제2 유체 압력 챔버(13)의 측면 상의 전방 본체(2)의 측면에 나사 결합된 플러그(P)에 의해 탄성적으로 지지되는 한 단부를 갖는 압축 코일 스프링 또는 편의 수단(14)에 의해 제1 유체 챔버(12)의 방향으로 편의된다. 또한, 캠 링(6)은 제1 유체 압력 챔버(12)에 대해 후술되는 바와 같이, 제어 밸브(29)로부터 공급되는 가압된 유체와 제2 유체 압력 챔버(13)에 공급된 가압된(탱크 압력) 및 압축 코일 스프링(14)의 편의 압력 사이에 상대적인 압력에 의해 왕복 스윙된다.

제1 및 제2 유체 압력 챔버(12, 13)는 거의 초승달 모양과 같이 형성되고, 시일 핀(11) 및 시일 핀(11)에 대향하여 즉, 그로부터 대략 180도 떨어져 배열된 시일 부재(15)에 의해 함께 기밀 유체 시일된다.

도1 및 도2를 참조하면, 베인 로터(7)는 캠 링(6) 내부에 회전 가능하게 수용되고, 중앙 고정 구멍을 통해 전방 본체(2)를 통해 배열된 구동 샤프트(16)로 커플링된다. 베인 로터(7)는 외주연에 방사상으로 형성된 슬롯(17) 및 캠 링(6)의 내주연 표면에 대해 이동 가능하도록 그 내부에 보유된 얇은 플레이트의 베인(18)을 포함한다. 구동 샤프트(16)는 타이밍 벨트 등을 통해, 도시 생략된 엔진에 의해 구동되고, 후방 본체(3) 내에 보유된 평면 베어링(19)에 의해 지지된 전방 단부 및 전방 본체(2) 내에 보유된 볼 베어링(20)에 의해 지지된 베이스 단부를 갖는다.

도1에 도시된 바와 같이, 탱크(T) 내에 축적된 작동 유체는 후방 본체(3)에 고정된 흡입 파이프(22)와 흡입 통로(23) 및 후방 본체(3) 내에 형성된 흡입 포트(24)를 통해 캠 링(6)의 내주연 표면과 베인(18) 사이에 형성된 펌프 챔버(21) 내부로 흡입된다.

펌프 챔버(21) 내부로 흡입되는 작동 유체는, 배출 통로(27)를 통해 파워 스티어링 장치(PS)로 공급되는 압력 플레이트(5) 내에 형성된 배출 포트(25)를 통해 전방 본체(2)의 바닥부 내에 형성된 배출 압력 챔버(26)로 배출된다.

도1에 도시된 바와 같이, 제어 밸브(29)는 전방 본체(2)의 상부 내에 형성된 원통형 밸브 구멍(30)과 밸브 구멍(30) 내에 축방향으로 활주 가능하게 배열된 스풀(31)을 대체로 포함한다.

고압 챔버(33)는 제1 압력 통로(32a)를 통해 배출 통로(27)의 측정 오리피스(28)의 상류 측면 상에 가압된 유체를 내부에 도입하도록 밸브 구멍(3)과 스풀(31)의 전방 단부 사이에 형성된다. 압력 챔버(34)는 제2 압력 통로(32b)를 통해 측정 오리피스(28)의 하류 측면 상에 가압된 유체를 내부에 도입하도록 밸브 구멍(30)과 스풀(31)의 후방 단부 사이에 형성된다. 그리고 저압 챔버(36)는 저압 통로(35)를 통해 탱크(T) 내의 작동 유체를 내부에 도입하도록 밸브 구멍(30)의 내주연 표면과 스풀(31)의 외주연 표면의 중앙에 실질적으로 형성된 원통형의 환형 그루브(31a) 사이에 형성된다.

밸브 구멍(30)은 플러그(48)에 의해 폐쇄된 챔버(33)의 고압 측면 상에 개방 된 단부를 갖고, 밸브 구멍(30)의 중앙에 실질적으로 개방된 일단부(38a)를 갖는 연통 통로(38)와 어댑터 링(8)을 통해 방사상으로 형성된 통로 구멍(39)을 통해 제1 유체 압력 챔버(12)와 연통한다.

스풀(31)은 압력 챔버(34) 내에 탄성적으로 지지되는 코일 스프링(37)의 편의력에 의해 고압 챔버(33)로 편의된다. 스풀(31)은 압력 챔버(34)와 저압 챔버(36)를 절연하도록 후방 단부 외주연에 형성된 랜드부(land, 41), 및 스풀(31)의 활주 운동에 따라 연통 통로(38)와 유체 연통하기 위한 저압 챔버(36)와 고압 챔버(33) 사이에 선택적인 절환을 수행하도록 외주연 표면의 중앙에 실질적으로 일체로 형성된 밸브 요소를 포함한다.

특히, 도1 및 도3을 참조하면, 밸브 요소(42)는 환형으로 형성되고, 고압 챔버(33)와 압력 챔버(34) 사이의 압력 차이에 의한 스풀(31)의 운동에 따라, 밸브 구멍(30)의 측면 상의 연통 통로(38)의 개방 단부(38a)가 저압 챔버(36) 또는 고압 챔버(33)와 연통하게 절환하도록 구성된다.

도4 내지 도6을 참조하면, 밸브 요소(42)의 외주연 표면은 저압 챔버(36)의 측면 상의 단부에 형성된 제1 리세스 그루브(43) 및 고압 챔버(33)의 측면 상의 단부에 형성된 제2 리세스 그루브(44)를 갖는다. 제2 랜드부(45)는 제1 리세스 그루브(43)와 제2 리세스 그루브(44) 사이에 형성된다.

제1 리세스 그루브(43)는 환형이고, 밸브 요소(42)의 실질적으로 축방향 중앙까지 연장하도록 비교적 길게 설정된 축방향 길이(L) 및 매우 작게 설정된 깊이"d"를 갖는다. 제2 랜드부(45)의 측면 상의 단차형 내부 에지(43a)는 대략 부드러 운 원형의 아크형으로 형성된다.

제2 리세스 그루브(44)는 제2 랜드부(45)의 측면으로부터 고압 챔버(33)의 측면으로 점차적으로 보다 크게 되도록 테이퍼지는 방식으로 형성되고, 제1 리세스 그루브(43)의 길이(L)보다 작게 설정된 길이(L1) 및 매우 작게 설정된 테이퍼 각(θ), 즉 몇 도의 각을 갖는다.

제2 랜드부(45)는 상대적으로 작게 설정된 축방향 길이를 갖고, 밸브 구멍(30)의 내주연 표면 사이에 인접한 외주연 표면을 갖는 제1 리세스 그루브(43)와 제2 리세스 그루브(44) 사이의 유체 연통을 차단한다.

제2 유체 압력 챔버(13)는 흡입 통로(23), 흡입 포트(24) 및 후방 본체(3)의 내부 단부면 내에 형성된 연통 그루브(46)를 통해 탱크(T) 내로 저압 작동 유체를 항상 도입하도록 구성된다.

파워 스티어링 장치(PS)의 작동 압력[압력 챔버(34) 내부의 압력]이 소정 압력보다 클 때, 개방되는 릴리프 밸브(47)가 스풀 내에 배열됨으로써 탱크(T)로 가압된 유체를 배출한다

다음에, 실시예의 작동이 설명된다. 펌프의 정지시, 작동 압력이 제어 밸브(29)의 스풀(31) 상에 작용하지 않아서, 스풀(31)은 도1에 도시된 바와 같이 코일 스프링(37)의 편의력에 의해 플러그(48)의 내부 표면 상에 인접하여 전방 단부에서 정지된다.

그 후, 엔진의 시동과 함께, 베인 로터(7)가 엔진 속도의 증가에 따라 구동 샤프트(16)에 의해 회전하여 펌프 속도가 증가된다. 펌프의 저회전 영역에서, 압 력 차이는 측정 오리피스(28)의 상류와 하류 측면 사이에서 작으므로, 스풀(31)은 전방 단부가 코일 스프링(37)의 편의력에 의해 플러그(48)의 내부 표면 상에 인접하도록 정지 상태로 유지된다.

도4를 참조하면, 이러한 상태에서, 밸브 요소(42)는 연통 통로(38)를 개방하도록 위치되는 반면, 제2 랜드부(45)는 고압 챔버(33)와 유체 연통을 막도록 위치된다. 따라서, 탱크(T) 내에 저압(대기압) 작동 유체는 저압 통로(35), 제어 밸브(29)의 저압 챔버(36), 연통 통로(38) 및 통로 구멍(39)을 통해 제1 유체 압력 챔버(12) 내부로 도입된다. 이와 같이, 탱크(T) 내에 저압 작동 유체는 흡입 통로(23) 등을 통해 제2 유체 압력 챔버(13) 내부로 도입된다.

따라서, 도1을 참조하면, 압축 코일 스프링(14)의 편의력에 의해, 캠 링(6)은 펌프 챔버(21)가 최대 체적을 제공하게 하는 위치 내에 보유된다.

펌프 속도가 엔진 속도 증가와 함께 증가하면, 펌프 챔버(21)의 배출은 측정 오리피스(28)의 상류와 하류 측면 사이에 압력 차이를 점차 크게 확대시키게 된다. 압력 차이가 소정 값보다 클 때, 스풀(31)은 도3 및 도5에 도시된 바와 같이 코일 스프링(37)의 편의력에 대항하여 압력 챔버(34)로 점진적으로 활주된다.

이러한 단계에서, 제1 리세스 그루부(43)는 연통 통로(38)의 개방 단부(38a)에 부분적으로 면하도록 위치되는 반면, 제2 리세스 그루브(44)는 개방 단부(38a)의 대략 중앙에 위치된 제2 랜드부(45)를 갖는 개방 단부(38a)에 부분적으로 면하도록 위치된다. 따라서, 저압 챔버(36)의 유압 및 고압 챔버(33) 내부의 유압은 연통 통로로 나가고, 중간 압력 가압 유체가 그를 통해 공급된다. 즉, 저압 및 고 압 작동 유체는 제1 및 제2 리세스 그루브(43, 44)를 통해 연통 통로(38) 내부로 점진적으로 도입된다.

펌프 속도가 펌프 배출 압력을 상승시키도록 증가될 때, 스풀(31)은 도6에 도시된 바와 같이 압력 챔버(34)로 활주하여, 밸브 요소(42)의 제2 리세스 그루브(44)가 연통 통로(38)의 개방 단부(38a)로 이동하므로, 고압 챔버(33)의 개방 영역을 확장시킨다.

이러한 단계에서, 제1 리세스 그루브(43)는 연통 통로(38)를 개방 단부(38a)에 부분적으로 면하도록 보유된다. 따라서, 저압 챔버(36)의 가압된 유체 및 고압 챔버(33)의 가압된 유체는 연통 통로(38) 내에 여전히 존재하고, 그 압력은 중간 압력으로 유지된다.

이는 제1 유체 압력 챔버(12) 내부에 갑자기 증가된 압력을 갖는 가압된 유체의 도입을 제한하여, 갑작스런 압력 변화의 발생을 제한하게 된다. 그러므로, 스윙 방향으로 캠 링(6)의 진동 발생이 방지되어, 펌프 배출을 안정화시키고 및 소음의 발생을 제한한다.

스풀(31)은 연속적으로 유치되는 소정 위치 내에서 균형을 유지한다. 따라서, 제1 유체 압력 챔버(12) 내부에 도입되는 가압 유체와 함께, 캠 링(6)은 제1과 제2 유체 압력 챔버(12, 13) 사이의 압력 차이와 압축 코일 스프링의 편의력에 의해 도3에 도시된 바와 같이 우측 스윙 위치에 보유된다. 그리고, 펌프 챔버(21)는 최소 펌프 배출을 제공하는 위치에서 균형을 유지한다.

그 후, 펌프 속도가 증가할 때, 스풀(31)의 모든 측면 사이의 압력 차이는 도1에 도시된 바와 같이 좌측 최초 위치로 스풀(31)을 점진적으로 활주시키도록 보다 작게 된다. 그러나, 갑작스런 드롭(drop)은 연통 통로(38), 즉 제1 및 제2 리세스 그루브(43, 44)를 통해 제1 유체 압력 챔버(12) 내부의 압력을 발생시키지 않아, 캠 링(6)의 진동 발생을 방지하게된다.

또한, 제2 랜드부(45)의 측면 상에 단차형 내부 에지(43a)는 대략 부드러운 원형 아크형과 같이 형성됨으로써, 저압 챔버(36)의 가압된 유체를 연통 통로(38)로 부드럽게 공급시킨다.

또한, 본 발명의 구조는 밸브 요소(42) 내에 형성된 단지 미세한 리세스 그루브(43, 44)를 포함한다. 그 형태는 작동이 간단하고 용이하므로, 작동 비용의 감소 뿐만 아니라 리세스 그루브(43, 44)의 형성 정확도를 상승시킨다.

또한, 제2 리세스 그루브(44)는 테이퍼지는 방식으로 형성되어, 저압 챔버(36) 및 고압 챔버(33) 사이의 보다 부드로운 연통성의 달성을 가능하게 한다.

또한, 리세스 그루브(43, 44)는 밸브 요소(42)의 모든 축방향 측면 상에 형성되어, 저압 챔버(36)와 고압 챔버(33) 사이의 부드러운 연통성을 보다 강화시킬 뿐만 아니라 리세스 그루브(43, 44) 사이에 배열된 제2 랜드부(45)에 의해 펌프의 저회전 중 연통 통로(38)와 고압 챔버(33) 사이에 유체 연통의 차단을 보장한다.

설명된 실시예와 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 변경 및 변화가 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 행해질 수 있다는 것을 알 수 있다.

예로서, 리세스 그루브는 저압 챔버(36)의 측면 상에 밸브 요소(42) 내에만 형성될 수도 있다. 이는 두 개의 리세스 그루브의 형성과 비교할 때 작동 비용을 또한 감소시킨다. 또한, 밸브 요소(42)가 저압 챔버(36)로부터 고압 챔버(33)까지의 절환을 수행한 후 바로, 고압 챔버(33)의 측면 상의 개방 영역은 증가되지만, 저압 챔버(36)의 측면 상에 개방 영역은 리세스 그루브의 작은 개방 영역만을 포함하므로, 고압 챔버(33)로부터 연통 통로(38) 내부로 유동되는 가압 유체를 저압 챔버(36) 내부로 완전히 차단하게 한다.

선택적으로, 리세스 그루브는 단차형으로 형성될 수도 있다. 이는 저압 챔버(36)와 고압 챔버(33) 사이에 단차형 연통뿐만 아니라, 스풀(31)의 임의의 활주 위치로 일정한 값의 유동률의 제어를 또한 가능하게 한다.

위에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 펌프 회전이 저압 챔버로부터 고압 챔버까지 제어 밸브의 스풀을 활주하도록 저회전에서부터 고회전으로 변할 때, 연통 장치는 연통 통로와 유체 연통하기 위해 그 사이에 점진적이고 부드러운 절환을 수행하여, 연통 통로 내부의 압력을 중간 압력으로 유지한다. 따라서, 갑작스런 압력 변화의 발생은 제1 유체 챔버 내에서 제한된다. 이는 스윙 방향으로 캠 링의 진동의 발생을 방지하여, 펌프 배출을 안정화시킨다.

또한, 본 발명에 따라, 연통 장치는 스풀의 밸브 요소 내에 형성된 적어도 하나의 리세스 그루브를 포함한다. 그 형태는 작동이 간단하고 용이하므로, 작동 비용의 감소 뿐만 아니라, 리세스 그루브의 형성 정확성도 상승시킨다.

또한, 본 발명에 따라, 적어도 하나의 리세스 그루브는 그 양 측면 상에 스 풀의 밸브 요소 내에 형성되고, 스풀은 적어도 하나의 리세스 그루브 사이에 랜드부를 포함하므로, 저압 챔버와 고압 챔버 사이에 부드러운 연통을 보다 강화시킬 뿐만 아니라, 랜드부에 의해 펌프 저회전 중 연통 통로와 고압 챔버 사이의 유체 연통의 차단을 보장하게 한다.

또한, 본 발명에 따라, 적어도 하나의 리세스 그루브는 제어 밸브의 저압 챔버의 측면 상에만 배열된다. 이는 두 개의 리세스 그루브의 형성과 비교할 때 작동 비용을 감소시킨다. 또한, 스풀이 저압 챔버로부터 고압 챔버까지의 절환을 수행한 후 바로, 고압 챔버의 측면 상의 개방 영역이 증가하는 반면, 저압 챔버의 측면 상의 개방 영역은 리세스 그루브의 개방 영역만을 포함하므로, 고압 챔버로부터 연통 통로 내부로 유동되는 유체가 저압 챔버 내부로 유동하는 것을 완전히 방지한다.

또한 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 리세스 그루브는 테이퍼지는 방식으로 형성되어, 저압 챔버와 고압 챔버 사이의 보다 부드러운 연통성이 달성되게 한다.

또한, 본 발명에 따라, 적어도 하나의 리세스 그루브는 단차형으로 형성되어, 저압 챔버와 고압 챔버 사이에 단차형 연통 뿐만 아니라, 스풀의 임의의 활주 위치에서 일정한 값으로 유동률을 제어 가능하게 한다.

2003년 7월 25일에 출원된 일본 특허 출원 제2003-279866호의 전체 내용은 본원에서 참조로서 합체된다.

Claims

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하우징과,

하우징 내에 배열되고 하우징 내에서 스윙 가능한 캠 링과,

하우징과 캠 링 사이에 형성된 챔버 내에 제공되고, 상기 챔버를 제1 유체 압력 챔버와 적어도 저압 유체를 그 내부에 도입하는 제2 유체 압력 챔버를 형성하는 두 부분으로 분할하는 시일 부재와,

캠 링 내에서 회전하고 슬롯을 구비하며, 캠 링의 축에 대해 오프셋된 축을 갖는 로터와,

슬롯 내부에 출몰 가능하게 삽입되는 복수의 베인과,

제2 유체 압력 챔버 내에 배치되고, 캠 링, 로터 및 베인 사이에 형성된 펌프 챔버의 체적을 증가시키는 방향으로 캠 링을 제1 유체 압력 챔버 쪽으로 편의시키는 편의 장치와,

배출 포트로부터 배출되는 유체를 유압 장치에 공급하는 배출 통로에 제공되는 오리피스와,

오리피스의 상류측과 하류측 사이의 압력 차이에 의해 작동되고, 밸브 구멍 내에 활주 가능하게 배치되는 스풀을 포함하고, 스풀의 활주 위치에 따라 제1 유체 압력 챔버 내의 압력을 제어함으로써 유체의 유동율의 가변 제어를 위해 캠 링을 요동시키고, 오리피스의 상류측의 고압 유체를 그 내부에 도입하기 위한 고압 챔버, 오리피스의 하류측의 압력 유체를 그 내부에 도입하기 위한 압력 챔버, 저압 유체를 그 내부에 도입하기 위해 고압 및 압력 챔버 사이에 배치된 저압 챔버, 및 고압 및 저압 챔버 중 하나와 제1 유체 압력 챔버 사이의 유체 연통을 제공하기 위한 연통 통로를 포함하는 제어 밸브와,

스풀이 연통 통로에 유체를 제공하기 위해 고압 챔버와 저압 챔버 사이에서 선택적인 절환을 수행할 때, 연통 통로를 통해 저압 챔버와 고압 챔버 사이에 유체 연통을 제공하고, 스풀의 밸브 요소의 일 단부에 형성된 제1 리세스 그루브 및 상기 밸브 요소의 타 단부에 형성된 제2 리세스 그루브를 포함하는 연통 장치를 포함하고,

연통 장치는, 스풀이 상기 선택적인 절환을 수행하는 동안에 제1 및 제2 리세스 그루브가 동시에 연통 통로와 연통하는 전이 상태를 갖는 가변 변위 펌프.
제9항에 있어서, 밸브 요소의 축방향으로의 제1 리세스 그루브의 길이는 밸브 요소의 축방향으로의 제2 리세스 그루브의 길이보다 더 길고, 제1 리세스 그루브는 제어 밸브의 저압 챔버측에 있고, 제2 리세스 그루브는 제어 밸브의 고압 챔버측에 있는 가변 변위 펌프.
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제9항 또는 제10항에 있어서, 제2 유체 압력 챔버 내로 도입되는 저압 유체는 가압되지 않고 유체 탱크로부터 공급되는 가변 변위 펌프.