JP3481642B2 - 可変容量形ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば自動車のハン
ドル操作力を軽減するための動力舵取装置等に用いて好
適なベーン型の可変容量形ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】動力舵取装置用ポンプとして一般に用い
られる容量形ベーンポンプは、自動車用エンジンによっ
て直接回転駆動され、このエンジン回転数が高くなる
程、これに比例して吐出流量が大きくなる。これに対
し、動力舵取装置は、停車中や低速走行時により高い操
舵補助力を必要とする一方、高速走行時には、これとは
逆に操舵補助力を小さくすることが、走行安定性や操舵
フィーリングの見地から望まれる。

【０００３】このため、従来の容量形ポンプでは、回転
数が低回転域にある場合に所要の操舵補助力が得られる
ような吐出流量を確保できるものを用い、かつ回転数が
高回転域にある場合に、吐出流量の一部をタンク側に還
流させるための流量制御弁を備えている。そして、動力
舵取装置に供給される流量を、エンジンの回転数の大小
にかかわらず一定に制御したり、あるいは高回転域では
低回転域よりも流量が小さくなるように制御していた。

【０００４】しかし、このような従来の容量形ポンプで
は、流量制御弁を付設することが必要であり、ポンプ全
体の構造が複雑で、大型化を招くばかりでなく、コスト
高となるものであった。さらに、このような従来の容量
形ポンプでは、タンク側に還流させる流量が、エンジン
の高回転域である程大きくなることから、エネルギ損失
の面で問題であった。

【０００５】このため、この種の動力舵取装置用として
用いられるポンプとして、たとえば特開昭５３−１３０
５０５号公報、特開昭５６−１４３３８３号公報等によ
り、ポンプの吐出流量自体を、回転数の増加に伴って段
階的に減少させ得るように構成した可変容量形ポンプが
従来既に提案されており、このような可変容量形ポンプ
では、上述した流量制御弁を用いる必要がなくなるもの
であった。

【０００６】ここで、前者の可変容量形ポンプは、ベー
ンポンプのロータ中心とベーンの摺接する円筒カム面中
心との偏心量を可変とし、かつポンプ吐出通路に設けた
可変メータリングオリフィスの連通面積が、円筒カム面
を有するカムリングの偏心量を減少させる方向への変位
に応動して小さくなるように構成されている。そして、
この可変メータリングオリフィスの上、下流側での差圧
を利用してカムリングを移動制御することにより、ポン
プ室のポンプ容量を減少させてロータの回転数の増加に
伴ない吐出流量を減少させるものであった。

【０００７】また、後者の可変容量形ポンプでは、カム
リングを移動可能に構成し、かつこれをカムリングとポ
ンプケーシングとの間に形成した間隙部において一対の
コントロール室を形成し、それぞれに吐出通路の可変メ
ータリングオリフィスの上、下流側の流体圧を導き、そ
の差圧力をカムリングに直接作用させてスプリングの付
勢力に抗して適宜移動させることにより、適性な吐出流
量制御を行なえるようにしているものであった。

【０００８】しかし、上述した従来の可変容量形ポンプ
によれば、カムリングをポンプハウジング内で直線移動
可能に保持し、これを吐出通路に直接または間接的に設
けた可変メータリングオリフィスの上、下流側の差圧力
で可動させているだけのもので、加工性や動作上での信
頼性、耐久性の面で問題で、実現性に乏しいものであっ
た。

【０００９】また、特開昭５８−９３９７８号公報、実
公昭６３−１４０７８号公報には、ポンプハウジング内
にカムリングを径方向に直線的に変位可能に配置させる
とともに、このカムリング内にポンプ室を形成するため
のロータを回転可能に収納し、かつポンプ吐出通路に設
けた可変メータリングオリフィスの上、下流側の圧力差
でカムリングをロータに対し移動変位させるとともに、
このロータに対するカムリングの偏心量に応動して前記
可変メータリングオリフィスの流路面積を変化させ、吐
出流量を可変させて所望の流量を得ることができる可変
容量形ポンプが開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来構造では、ポンプ吐出圧が高圧となってポンプ
ハウジングが歪んだり、圧力流体となる作動油中にゴミ
等が混入していると、カムリングを所要の状態で移動変
位させることができず、動作性能が不安定となり易いと
いう問題があった。

【００１１】すなわち、上述したカムリングは、周知の
通り、内部洩れを防ぐために側面部にわずかな隙間しか
持たないものであり、このような隙間へのゴミ等の詰ま
りや側面部での接触抵抗の増大化によって、カムリング
の円滑な移動変位を得ることができず、所望の調整流量
が得られなくなるという問題を招く虞れがあった。

【００１２】また、上述したゴミ等の詰まりや接触抵抗
の増大化による悪影響に打ち勝つために、可変メータリ
ングオリフィスを上、下流側の圧力差が大きくなるよう
に形成すると、可変容量形ポンプとしての本来の目的で
ある低消費タイプの動力舵取装置としての特徴を失うこ
とになってしまうことになるもので、これらの問題点を
解決し得る何らかの対策を講じることが必要とされてい
る。

【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、たとえばベーンタイプのオイルポンプにお
いて、一回転当たりの吐出流量をポンプ回転数の変化に
対応して可変とするようにカムリングを所要の状態でし
かも確実に移動変位可能に構成することができる簡易型
構造であって動作上での信頼性に優れている可変容量形
ポンプを得ることを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明（請求項１に係る発明）に係る可変容量形
ポンプは、ロータとの間にポンプ室を形成するとともに
ポンプボディ内に移動変位可能に配置されこのポンプボ
ディとの間の環状隙間空間内で移動方向の一側に第１の
流体圧室を、他側に第２の流体圧室を形成するカムリン
グと、このカムリングを前記ポンプ室のポンプ容量が最
大となる方向に付勢する付勢手段と、前記ポンプボディ
内でポンプ吐出側通路の途中に設けた可変メータリング
オリフィスと、この可変メータリングオリフィスの上、
下流側の圧力差によって作動されることにより前記第
１、第２の流体圧室の流体圧を制御する切換えバルブを
備え、前記第１の流体圧室には可変メータリングオリフ
ィスの上流側の流体圧とポンプ吸込側流体圧とが選択的
に導入され、前記第２の流体圧室には可変メータリング
オリフィスの下流側の流体圧とポンプ吸込側流体圧とが
選択的に導入されるように構成したことを特徴とする。

【００１５】また、本発明（請求項２に係る発明）に係
る可変容量形ポンプは、請求項１において、前記ポンプ
ボディ内部で前記カムリングとの間の環状隙間空間であ
ってカムリングの移動方向の他側にシール手段を介在さ
せることにより前記第２の流体圧室とは別に第３の流体
圧室を設け、この第３の流体圧室に、前記可変メータリ
ングオリフィスの下流側の流体圧を導入するとともに、
この第３の流体圧室と前記切換えバルブの一方室とを接
続したことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明（請求項１に記載の発明）によれば、ポ
ンプ始動時には、カムリングはポンプボディ内で移動方
向の一側寄りに位置しロータとの間のポンプ室のポンプ
容量が最大となるように付勢手段で付勢された状態にあ
る。このときには、第１の流体圧室はポンプ吸込側に、
第２の流体圧室はポンプ吐出側で可変メータリングオリ
フィスの下流側に接続された状態にある。

【００１７】ポンプ回転数が徐々に増大するように駆動
されると、前記切換えバルブは、ポンプ吐出側での前記
可変メータリングオリフィスの上流側の流体圧と下流側
の流体圧との圧力差によって作動される。この切換えバ
ルブの作動によって、カムリングの一側寄りの第１の流
体圧室には可変メータリングオリフィスの上流側の流体
圧が導入され、第２の流体圧室にはポンプ吸込側の流体
圧が導入される。

【００１８】そして、カムリングは、第１の流体圧室に
導入される可変メータリングオリフィスの上流側流体圧
と第２の流体圧室に導入されるポンプ吸込側流体圧との
差圧によって、付勢手段の付勢力に抗してポンプ室のポ
ンプ容量を減少させる方向に移動変位する。このような
カムリングの移動変位によって、ポンプ室から吐出され
る流体圧の流量が減少することになる。

【００１９】これとは逆に、ポンプ回転数が減少し、第
１の流体圧室にポンプ吸込側の流体圧が、第２の流体圧
室に可変メータリングオリフィスの下流側流体圧が導入
されると、これらの差圧と前記付勢手段の付勢力とによ
って、カムリングはポンプ室のポンプ容量を増加させる
方向に移動変位する。このようなカムリングの移動変位
によって、ポンプ室から吐出される流体圧の流量は増加
することになる。

【００２０】また、上述した可変メータリングオリフィ
スを、たとえばカムリングの動きに応じて開口面積を変
化させるように構成することにより、ポンプ室のポンプ
容量変化に応じてポンプ吐出側の流体圧を所定流量に制
御することができる。

【００２１】また、本発明（請求項２に記載の発明）に
よれば、カムリングの他側寄りに第２の流体圧室とシー
ル手段により区画して設けた第３の流体圧室は、可変メ
ータリングオリフィスの下流側の流体圧とされている。
したがって、カムリングは、第１の流体圧室がポンプ吸
込側流体圧、第２の流体圧室がポンプ吐出側での可変メ
ータリングオリフィスの下流側の流体圧であるときに
は、第１の流体圧室側に移動変位する。また、第１の流
体圧室が可変メータリングオリフィスの上流側の流体
圧、第２の流体圧室がポンプ吸込側の流体圧であるとき
には、カムリングは第２、第３の流体圧室側に移動変位
する。

【００２２】

【実施例】図１ないし図５は本発明に係る可変容量形ポ
ンプの一実施例を示し、これらの図において、本実施例
では、動力舵取装置の油圧発生源となるベーンタイプの
オイルポンプである場合を説明する。

【００２３】全体を符号１０で示すベーンタイプの可変
容量形ポンプは、図１および図２から明らかなように、
ポンプボディを構成するフロントボディ１１およびリア
ボディ１２を備えている。このフロントボディ１１は全
体が略カップ状を呈し、その内部にポンプ構成要素１３
を収納配置する収納空間１４が形成されるとともに、こ
の収納空間１４の開口端を閉塞するようにしてリアボデ
ィ１２が組合わせられて一体化されている。なお、この
フロントボディ１１には、前記ポンプ構成要素１３の回
転子であるロータ１５を外部から回転駆動するためのド
ライブシャフト１６が貫通した状態で、軸受１６ａ，１
６ｂ，１６ｃ（１６ｂはリアボディ１２側、１６ｃは後
述するプレッシャプレート２０側に配設される）によっ
て回転自在に支持されている。

【００２４】１７はベーン１５ａを有するロータ１５の
外周部に嵌装して配置される内側カム面１７ａを有する
カムリングで、この内側カム面１７ａとロータ１５との
間にポンプ室１８が形成されている。このカムリング１
７は、後述するように、ポンプ室１８の容積を可変する
ように収納空間１４内で空間内壁部分に嵌合状態で設け
たアダプタリング１９内で移動変位可能に配置されてい
る。なお、このアダプタリング１９は、ボディ１１の収
納空間１４内でカムリング１７を移動変位可能に保持す
るとともに、ボディ内壁部との間に後述する流体通路１
９ａを形成するためのものである。

【００２５】２０はプレッシャプレートで、このプレッ
シャプレート２０は上述したロータ１５、カムリング１
７およびアダプタリング１９によって構成されているポ
ンプカートリッジのフロントボディ１１側に圧接して積
層配置されている。また、このポンプカートリッジの反
対側面には前記リアボディ１２の端面がサイドプレート
として圧接され、ボディ１１，１２同士の一体的な組立
てによって所要の組立状態とされる。そして、これらの
部材によって、前記ポンプ構成要素１３が構成されてい
る。なお、これらのプレッシャプレート２０とこれにカ
ムリング１７を介して積層されるサイドプレートとなる
リアボディ１２とは、位置決めピンとしても機能する後
述するシールピン２１や適宜の回り止め手段（図示せ
ず）によって、回転方向で位置決めされた状態で一体的
に組付け固定されている。

【００２６】２３は前記フロントボディ１１の収納空間
１４内でその底部側に形成されるポンプ吐出側圧力室
で、プレッシャプレート２０にポンプ吐出側圧力を作用
させるようになっている。２４はこのポンプ吐出側圧力
室２３にポンプ室１８からの圧油を導くプレッシャプレ
ート２０に穿設されているポンプ吐出側通路である。

【００２７】２５はリアボディ１２の一部に設けられた
吸込ポート２６（詳細な図示を省略する）からのポンプ
吸込側流体を前記ポンプ室１８に導くようにリアボディ
１２内に形成されたポンプ吸込側通路で、この通路２５
はリアボディ１２の端面に開口するポンプ吸込用開口２
５ａを経てポンプ室１８に接続されている。

【００２８】２８は吐出ポートで、この吐出ポート２８
は上述したポンプ室１８からポンプ吐出側通路２４、ポ
ンプ吐出側圧力室２３、さらにプレッシャプレート２０
の異なる位置に穿設した流体通路２０ａおよび小径孔部
２９を介して送られてきたポンプ吐出側流体圧を図示し
ないパワーステアリング装置（図中ＰＳで示す）等の油
圧機器に給送する部分である。この吐出ポート２８は、
前記フロントボディ１１の側部に、前記収納空間１４に
対しての接続部分に可変メータリングオリフィス４０を
形成する状態で設けられている。

【００２９】３０は切換えバルブで、この切換えバルブ
３０は前記フロントボディ１１における収納空間１４の
側方に略直交して配置され、上述したカムリング１７を
ロータ１５に対して移動変位させるための流体圧力制御
を後述する可変メータリングオリフィス４０によって行
なうように構成されている。この切換えバルブ３０は、
ボディ１１に側方から穿設したバルブ孔３０ａ内で流体
圧力差およびばね３１の付勢力で摺動動作されるスプー
ル３２を備えている。

【００３０】この切換えバルブ３０において、スプール
３２の一方室（図１の左方室）３２ａには、前記ポンプ
吐出側の圧力室２３から流体通路２３ａを介して後述す
る可変メータリングオリフィス４０の上流側の流体圧が
導かれている。なお、図中３３はバルブ孔３０ａ内でス
プール３２の左方への移動位置を流体通路２３ａの開口
端を閉塞しない位置で係止するロッド３３ａを有するバ
ルブ孔３０ａの閉塞用プラグである。

【００３１】また、スプール３２の他方室（図１の右方
室）３２ｂには、ばね３１が配設されるとともに前述し
た可変メータリングオリフィス４０の下流側の流体圧が
前記吐出ポート２８に至る通路途中から前記ボディ１
１、アダプタリング１９間に形成される流体通路１９
ａ、ボディ１１に穿設した流体通路３４を介して導かれ
ている。

【００３２】さらに、バルブ孔３０ａの略中央部には、
前記ポンプ吸込側通路２５から分岐された吸込側通路２
７が開口している。また、このバルブ孔３０ａの軸線方
向両側には、前記アダプタリング１９とカムリング１７
との間に形成される環状隙間空間の複数に分割された室
（後述する第１および第２の流体圧室４３，４４）から
の流体通路３５，３６（アダプタリング１９の通路孔３
５ａ，３６ａを含む）が開口している。これらの通路３
５，３６は前記スプール３２の動きによって前記ポンプ
吸込側通路２７、左方室３２ａまたは右方室３２ｂに選
択的に接続される。

【００３３】なお、上述したベーンタイプの可変容量形
ポンプ１０において、そのほとんどの構成は、従来から
周知の通りであり、その詳細な説明は省略する。

【００３４】本発明によれば、上述した構成による可変
容量形ポンプ１０において、ボディ１１，１２内に移動
変位可能に配置されロータ１５の外周部との間にポンプ
室１８を形成するカムリング１７を筒状の押圧部材４１
を介してポンプ室１８のポンプ容量（容積）が最大とな
るように付勢する手段であるコイルばね４２と、ポンプ
吐出側通路（２４，２３，２０ａ，２９，２８）途中に
設けた可変メータリングオリフィス４０と、カムリング
１７の外周部でボディ１１（アダプタリング１９）との
間の環状隙間空間の所定箇所に介在させたシール手段
（２１，４７）によって分割形成され可変メータリング
オリフィス４０の上、下流側の流体圧またはポンプ吸込
側通路２７での流体圧が選択的に導入されることにより
カムリング１７を移動変位させる第１、第２の流体圧室
４３，４４と、これら第１、第２の流体圧室４３，４４
に対して可変メータリングオリフィス４０の上、下流側
の流体圧とポンプ吸込側の流体圧を選択的に切換えて導
入する制御用の切換えバルブ３０とを備えている。

【００３５】上述した切換えバルブ３０は、前記第１の
流体圧室４３に対してポンプ吐出側で可変メータリング
オリフィス４０の上流側の流体圧またはポンプ吸込側流
体圧を選択的に導入し、また第２の流体圧室４４に対し
てポンプ吸込側流体圧または可変メータリングオリフィ
ス４０の下流側の流体圧を選択的に導入することによ
り、各流体圧室４３，４４内の流体圧の制御を行う。

【００３６】ここで、本実施例では、上述したカムリン
グ１７とアダプタリング１９との間の環状隙間空間を分
割するために、図１から明らかなように、環状隙間空間
を移動方向の両側において左、右に分割するように上、
下に位置付けられて配置されている前述した位置決めピ
ンとしても機能する第１のシールピン２１とカムリング
１７の摺接面に凹設した溝部内に樹脂シートを介して組
み込まれている第２のシールピン４７を設けている。そ
して、カムリング１７の移動方向の一側（図中左側）の
空間を第１の流体圧室４３とし、この第１の流体圧室４
３を前記流体通路３５ａ，３５を介して切換えバルブ３
０において可変メータリングオリフィス４０の上流側が
接続されている左方室３２ａまたはスプール３２の略中
央に形成されポンプ吸込側に接続されている室に接続可
能に構成している。

【００３７】また、図１中右側であるカムリング１７の
移動方向の他側の空間において前記吐出ポート２８に至
る可変メータリングオリフィス４０部分よりも上方位置
に、第３のシールピン４８をカムリング１７の外周部に
向って進退自在に配置させ、これによって仕切られる図
中右上の空間を第２の流体圧室４４とし、これを前記流
体通路３６ａ，３６を介して切換えバルブ３０において
前記ポンプ吸込側に接続されている室または可変メータ
リングオリフィス４０の下流側が接続されている右方室
３２ｂに接続可能に構成している。

【００３８】また、前記第３のシールピン４８により仕
切られる図中右下の空間を第３の流体圧室４５として形
成し、この第３の流体圧室４５内に、前記ポンプ吐出側
通路における可変メータリングオリフィス４０の下流側
の流体圧を導いている。そして、この第３の流体圧室４
５を、前記アダプタリング１９の外側に形成した通路１
９ａ、通路３４を介して切換えバルブ３０の右方室３２
ｂに接続している。

【００３９】したがって、前記切換えバルブ３０は、そ
の左、右室３２ａ，３２ｂに導かれる可変メータリング
オリフィス４０の上、下流側の流体圧力差にしたがって
作動する。そして、この切換えバルブ３０の作動に伴っ
て第１、第２の流体圧室４３，４４の流体圧を上述した
ように制御することにより、カムリング１７を所要の状
態で移動変位させることができる。

【００４０】この実施例では、上述した環状隙間空間に
おいてカムリング１７の移動方向の他側（図中右上）で
あって第２の流体圧室４４に相当する以外の図中右下の
部分に、第１のシールピン２１と第３のシールピン４８
とによって第３の流体圧室４５を形成している。

【００４１】また、この実施例では、前記可変メータリ
ングオリフィス４０を、カムリング１７の側面部に配置
される側壁部であるプレッシャプレート２０に穿設され
て前記ポンプ吐出側の流体圧通路２３，２０ａと前記環
状隙間空間の第３の流体圧室４５とを接続する孔部２９
と、その開口端の開口面積を変化させるカムリング１７
の側面部とによって構成している。

【００４２】ここで、上述した第３のシールピン４８
は、図１および図３の関係から明らかなように、カムリ
ング１７の移動変位量にかかわらず、上、下両室４４，
４５を適切に仕切ることができる方向への付勢力とガイ
ド量をもって保持されるようになっており、上述した付
勢力としてはたとえば流体圧等を利用するとよい。しか
し、これに限定されず、たとえば図６に示すようにばね
４８ａ等を用いたりしてもよい。要はカムリング１７の
動きに追随して第３のシールピン４８が動き、その部分
でのシール性が確保できればよい。

【００４３】一方、上述した筒状を呈する押圧部材４１
は、図１、図２や図４から明らかなように、アダプタリ
ング１９の外周部の一部に穿設されているガイド孔１９
ｂ内でカムリング１７に対し求心方向に進退自在に配置
され、吐出ポート２８との間に介在されているコイルば
ね４２によってカムリング１７を、ポンプ室１８のポン
プ容量が最大となる方向すなわち図１中左方に常時押圧
するように構成されている。このような押圧部材４１と
しては、カムリング１７を押圧するとともに吐出ポート
２８への流体の流れや可変メータリングオリフィス４０
を構成する孔部２９の邪魔とならない形状であれば、如
何なる形状を呈するものであってもよい。

【００４４】以上の構成によれば、ポンプ１０の始動時
には、カムリング１７は図１から明らかなようにボディ
１１の収納空間１４内の一側にロータ１５との間のポン
プ室１８のポンプ容量が最大となるようにコイルばね４
２、押圧部材４１により付勢された状態にある。このと
き、切換えバルブ３０は、図１から明らかなように、第
１の流体圧室４３をポンプ吸込側に、第２の流体圧室４
４をポンプ吐出側で可変メータリングオリフィス４０の
下流側に接続した状態にある。このとき、第３の流体圧
室４５には前記可変メータリングオリフィス４０の下流
側の流体圧が導入されており、この流体圧も前記第１の
流体圧室４３の流体圧より高圧であるから、カムリング
１７は上述したように第１の流体圧室４３側に移動変位
される。

【００４５】そして、ポンプ回転数が徐々に増大して駆
動されると、ポンプ吐出側で可変メータリングオリフィ
ス４０の上流側の流体圧が、下流側の流体圧との差圧で
切換えバルブ３０のスプール３２を切換え作動させ、こ
れによりカムリング１７の移動方向の一側の第１の流体
圧室４３に、オリフィス４０の上流側の流体圧を導入す
るとともに、他側の第２の流体圧室４４をポンプ吸込側
に接続し、その結果カムリング１７は、コイルばね４２
の付勢力に抗してポンプ室１８のポンプ容量が減少する
方向（図１、図３中右側）に移動変位する。

【００４６】このとき、第３の流体圧室４５には上述し
たように前記可変メータリングオリフィス４０の下流側
の流体圧が導入されており、この流体圧は上述した第１
の流体圧室４３に導入されている可変メータリングオリ
フィス４０の上流側の流体圧よりは低い圧力である。し
たがって、カムリング１７は、第１の流体圧室４３と、
第２の流体圧室４４および第３の流体圧室４５との流体
圧力差によって、第２、第３の流体圧室４４，４５側に
移動変位する。

【００４７】上述したように切換えバルブ３０が作動す
ると、第１の流体圧室４３とは反対側に位置している第
２の流体圧室４４が、ポンプ吸込側に接続されることか
ら、第１の流体圧室４３に導入される可変メータリング
オリフィス４０の上流側の流体圧との圧力差によって、
カムリング１７が所要の状態で移動変位する。これによ
りカムリング１７側面部による孔部２９開口端との開閉
量を図５から明らかなように変化させ、可変メータリン
グオリフィス４０の開口面積を可変することによって、
カムリング１７の安定した移動変位を得て、動力舵取装
置ＰＳに至る所定流量を得ることが可能となる。

【００４８】特に、上述した構成によれば、ポンプ回転
数に伴なって増減するポンプ吐出量により、可変メータ
リングオリフィス４０で生じる差圧で切換えバルブ３０
を作動させ、これによってカムリング１７をコイルばね
４２の付勢力に抗して、またはこの付勢力に応じて、移
動変位させ得るもので、その結果としてポンプ室１８の
ポンプ容量を可変制御し、ポンプからの吐出量を、たと
えば図５に示すように、ポンプ回転数に合わせてバラン
スさせ、所望の特性を得られるように制御し得るもので
ある。

【００４９】すなわち、可変メータリングオリフィス４
０を構成する孔部２９が、カムリング１７により塞がれ
ることにより変化する開口面積によって、図５に示すよ
うに、回転数が小さいときには所定の流量が得られるよ
うに立ち上げ、一定よりも大きくなったときに、流量を
減少させ、さらに所定回転数以上では、初期流量の約半
分程度の流量が得られるように構成するとよい。ここ
で、このような吐出量制御は、孔部２９とその開口量を
制御するカムリング１７とによる可変メータリングオリ
フィス４０によって得られるもので、たとえば孔部２９
の形状を任意に変更したり、カムリング１７による開口
面積の開度制御量を調整することにより、特性を変える
ことが可能である。

【００５０】上述した構造による本発明によれば、上述
したような可変メータリングオリフィス４０によって流
量制御を行なうカムリング１７のシールピン２１を中心
とした揺動による移動変位を、カムリング１７の移動方
向の一側に形成した第１の流体圧室４３に可変メータリ
ングオリフィス４０の上流側の流体圧を導くとともに、
移動方向の他側に形成した第２の流体圧室４４にポンプ
吸込側の流体圧を導くことにより行っており、これら両
室４３，４４間の流体圧力差が大きいから、カムリング
１７が動き易くなる。なお、上述した構造では、カムリ
ング１７の移動方向の他側に第２の流体圧室４４と共に
位置している第３の流体圧室４５には、可変メータリン
グオリフィス４０の下流側の流体圧が導かれているの
で、これらの室４３，４５の流体圧力差によっても、カ
ムリング１７は上述した方向に移動する。

【００５１】したがって、たとえばポンプ吐出圧が高圧
となってボディ１１，１２が歪変形したり、流体中にゴ
ミ等が混入し、カムリング１７の動きを妨げるような位
置に介在したりしても、このカムリング１７を移動させ
る力を、ポンプ吐出圧に対し十分に小さなポンプ吸込圧
との圧力差によって得ることが可能で、カムリング１７
を強い力で軽快に移動変位させることが可能となる。こ
のようになると、所定の流量を安定して得られ、また可
変メータリングオリフィス４０の上、下流側での差圧も
小さくてよいので、消費動力を節約できるものである。

【００５２】なお、本発明は上述した実施例構造に限定
されず、各部の形状、構造等を、適宜変形、変更するこ
とは自由であり、たとえば可変メータリングオリフィス
４０を構成するカムリング１７で開口面積が可変される
孔部２９の形状や切換えバルブ３０の構造、シールピン
２１，４７，４８等の部分に、種々の変形例を採用して
もよいことは勿論である。また、上述した実施例では、
可変メータリングオリフィス４０を構成するカムリング
１７の側面部で開口面積を変える孔部２９を、カムリン
グ１７の側面部に配置されるプレッシャプレート２０に
穿設した場合を例示したが、これに限定されず、カムリ
ング１７の側面部が臨むボディ、その他のプレート等に
よる側壁部に穿設した孔部であってもよい。

【００５３】さらに、上述した構成によるベーンタイプ
の可変容量形ポンプ１０としては、上述した実施例構造
に限定されないことは勿論、上述した実施例で説明した
パワーステアリング装置以外にも、各種の機器、装置に
適用してもよいことも言うまでもない。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る可変容
量形ポンプによれば、カムリングを移動させる力を、ポ
ンプ吐出圧に対し十分に小さい圧力であるポンプ吸込圧
との圧力差によって得ることが可能となり、カムリング
を強い力で軽快に移動変位させることができる。そし
て、このような可変容量形ポンプによれば、ポンプ吐出
流量をポンプ回転数の変化に対応して可変とし、カムリ
ングを所要の状態で簡単かつ適切に移動変位可能とする
とともに、流量調整用の可変メータリングオリフィスの
上、下流側での流体圧力差によってポンプ回転数に応じ
た吐出流量を安定して得ることができる。

【００５５】また、本発明によれば、可変メータリング
オリフィスの上、下流側の流体圧力差を小さくしたまま
で切換えバルブを作動させることができ、しかもこの可
変メータリングオリフィスによる流体圧力差が小さいま
までカムリングを所要の状態で移動変位させることがで
きる。したがって、ポンプとしての消費動力を節約する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る可変容量形ポンプの一実施例を
示し、ポンプの要部構造を示す概略横断面図である。

【図２】 図１の要部構造を説明するために断面して示
す要部縦断面図である。

【図３】 図１からのポンプ駆動時の状態を説明するた
めの概略断面図である。

【図４】 カムリングを押圧付勢するための押圧部材の
一例を示す概略斜視図である。

【図５】 本発明に係るポンプにおける回転数と流量と
の関係を説明するための特性図である。

【図６】 本発明の変形例を示す要部拡大図である。

【符号の説明】

１０…ベーンタイプの可変容量ポンプ、１１…フロント
ボディ、１２…リアボディ、１３…ポンプ構成要素、１
４…収納空間、１５…ロータ、１５ａ…ベーン、１６…
ドライブシャフト（回転軸）、１７…カムリング、１７
ａ…カム面、１８…ポンプ室、１９…アダプタリング、
２０…プレッシャプレート、２１…シールピン、２３…
ポンプ吐出側圧力室、２３ａ…ポンプ吐出側通路、２５
…ポンプ吸込側通路、２８…吐出ポート、２９…可変メ
ータリングオリフィスを構成する孔部、３０…切換えバ
ルブ、３２…スプール、３４…流体通路、３５…通路
孔、３６…通路孔、４０…可変メータリングオリフィ
ス、４２…コイルばね（付勢手段）、４３…第１の流体
圧室、４４…第２の流体圧室、４５…第３の流体圧室、
４７…第２のシールピン、４８…第３のシールピン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−130505（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−137673（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−16595（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許2823614（ＵＳ，Ａ) 独国特許出願公開3322549（ＤＥ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 15/04 321 B62D 5/07 F04C 2/344 331

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータとの間にポンプ室を形成するとと
   もにポンプボディ内に移動変位可能に配置されこのポン
   プボディとの間の環状隙間空間内で移動方向の一側に第
   １の流体圧室を、他側に第２の流体圧室を形成するカム
   リングと、 このカムリングを前記ポンプ室のポンプ容量が最大とな
   る方向に付勢する付勢手段と、 前記ポンプボディ内でポンプ吐出側通路の途中に設けた
   可変メータリングオリフィスと、 この可変メータリングオリフィスの上、下流側の圧力差
   によって作動されることにより前記第１、第２の流体圧
   室の流体圧を制御する切換えバルブを備え、 前記第１の流体圧室には可変メータリングオリフィスの
   上流側の流体圧とポンプ吸込側流体圧とが選択的に導入
   され、前記第２の流体圧室には可変メータリングオリフ
   ィスの下流側の流体圧とポンプ吸込側流体圧とが選択的
   に導入されるように構成したことを特徴とする可変容量
   形ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の可変容量形ポンプにお
   いて、 前記ポンプボディ内部で前記カムリングとの間の環状隙
   間空間であってカムリングの移動方向の他側にシール手
   段を介在させることにより前記第２の流体圧室とは別に
   第３の流体圧室を設け、 この第３の流体圧室に、前記可変メータリングオリフィ
   スの下流側の流体圧を導入するとともに、この第３の流
   体圧室と前記切換えバルブの一方室とを接続したことを
   特徴とする可変容量形ポンプ。