(57)【要約】【課題】可変容量形ベーンポンプを小型化する。【解決手段】可変容量形ベーンポンプ１００は、回転駆動されるロータ１０と、ロータ１０に対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーン２０と、ロータ１０の回転に伴ってベーン２０の先端部２１が摺動する内周面３１を有し、ロータ１０に対して偏心可能に設けられるカムリング３０と、隣り合うベーン２０とカムリング３０とによって画定されるポンプ室３０ａから吐出される作動油が導かれる吐出通路３ｂと、吐出通路３ｂに設けられ、供給される電流に応じて流路断面積が変化する電磁弁６０と、吐出通路３ｂにおける電磁弁６０の前後の圧力差に応じてカムリング３０の偏心量を制御する制御弁５０と、を備え、電磁弁６０は、流路断面積が最小の状態において吐出通路３ｂにおける作動油の流れを許容する。【選択図】図１
2020026780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量形ベーンポンプであって、
回転駆動されるロータと、
前記ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、
前記ロータの回転に伴って前記ベーンの先端部が摺動する内周面を有し、前記ロータに対して偏心可能に設けられるカムリングと、
隣り合う前記ベーンと前記カムリングとによって画定されるポンプ室から吐出される作動流体が導かれる吐出通路と、
前記吐出通路に設けられ、供給される電流に応じて流路断面積が変化する電磁弁と、
前記吐出通路における前記電磁弁の前後の圧力差に応じて前記カムリングの偏心量を制御する偏心量制御弁と、を備え、
前記電磁弁は、前記流路断面積が最小の状態において前記吐出通路における作動流体の流れを許容する
ことを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項２】
前記電磁弁は、
前記吐出通路における上流及び下流にそれぞれ接続される上流ポート及び下流ポートを有するハウジングと、
前記ハウジングに収容され、コイルに供給される電流に応じて移動して前記流路断面積を変化させる弁体と、
前記ハウジングに設けられ、前記流路断面積を減少させる方向への前記弁体の移動を制限して前記流路断面積が最小となる状態を規定する制限部と、を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプ。
【請求項３】
前記電磁弁は、前記ハウジングと前記弁体とによって形成される圧力室を有し、
前記弁体は、軸方向に貫通し前記上流ポート及び下流ポートの一方と前記圧力室とを連通する第１貫通孔と、前記第１貫通孔の内周面と前記弁体の外周面との間を貫通し前記第１貫通孔と前記上流ポート及び下流ポートの他方と連通する第２貫通孔と、を有し、
前記第２貫通孔が、最小の前記流路断面積を規定する
ことを特徴とする請求項２に記載の可変容量形ベーンポンプ。
【請求項４】
前記弁体は、前記制限部により移動が制限された状態において、前記上流ポートと前記下流ポートの一方に挿入され、前記一方のポートの内周面との間隔により最小の前記流路断面積を規定する
ことを特徴とする請求項２に記載の可変容量形ベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変容量形ベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される流体圧機器の流体圧供給源として、可変容量形ベーンポンプが知られている。
【０００３】
特許文献１に開示されている可変容量形ベーンポンプは、カムリングの偏心量を制御する制御弁を備えている。制御弁は、吐出通路における絞り部の前後の圧力差が大きいほど偏心量を減少させるように構成されている。絞り部の前後の圧力差は、吐出通路における作動流体の流量、すなわち吐出流量が大きいほど大きくなるため、ロータの回転速度が増加して吐出流量が所定値に達した場合には、カムリングの偏心量が減少してポンプの押しのけ容積が減少する。そのため、吐出流量は、ロータの回転速度に関わらず略一定に保たれる。
【０００４】
また、特許文献１における絞り部は、互いに並列に設けられる固定オリフィスと電磁開閉弁とを含む。電磁開閉弁がコントローラの指令を受けて開閉されると、絞り部の流路断面積が増減し、絞り部の前後の圧力差が増減する。これにより、可変容量形ベーンポンプの最小流量特性と最大流量特性が設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−７０５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示される可変容量形ベーンポンプでは、固定オリフィスと電磁開閉弁とを設けるためのスペースが必要であり、可変容量形ベーンポンプが大型化する。
【０００７】
本発明は、可変容量形ベーンポンプを小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ロータと、複数のベーンと、カムリングと、吐出通路と、吐出通路に設けられる電磁弁と、吐出通路における電磁弁の前後の圧力差に応じてカムリングの偏心量を制御する偏心量制御弁と、を備え、電磁弁は、流路断面積が最小の状態において吐出通路における作動流体の流れを許容する。
【０００９】
この発明では、電磁弁は、流路断面積が最小の状態において、所定の流路断面積を有する固定オリフィスとして機能する。したがって、固定オリフィスを電磁弁とは別に設けることなく可変容量形ベーンポンプにおける最小流量特性を設定することができる。
【００１０】
また、本発明は、電磁弁が、ハウジングと、ハウジングに収容される弁体と、ハウジングに設けられ、流路断面積を減少させる方向への弁体の移動を制限して流路断面積が最小となる状態を規定する制限部と、を備える。
【００１１】
この発明では、流路断面積が最小となる状態が制限部によって規定される。したがって、電流の供給量を高い精度で制御することなく、可変容量形ベーンポンプの最小流量特性を設定することができる。
【００１２】
また、本発明は、電磁弁が、ハウジングと弁体とによって形成される圧力室を有し、弁体は、軸方向に貫通する第１貫通孔と、第１貫通孔の内周面と弁体の外周面との間を貫通する第２貫通孔と、を有し、第２貫通孔が、最小の流路断面積を規定する。
【００１３】
この発明では、第１貫通孔の流路抵抗を小さくすることができる。したがって、電磁弁によって可変容量形ベーンポンプの最小流量特性を設定しつつ、上流ポート又は下流ポートと圧力室との圧力差に起因して弁体に作用する力を小さくすることができる。
【００１４】
また、本発明は、弁体が、制限部により移動が制限された状態において、上流ポートと下流ポートの一方に挿入され、一方のポートの内周面との間隔により最小の流路断面積を規定する。
【００１５】
この発明では、電磁弁の製造時における弁体の精度や一方のポートに対する制限部の位置のずれを許容することができる。したがって、電磁弁の最小の流路断面積の精度よく設定することができ、ベーンポンプにおける最小流量特性のばらつきを低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、可変容量形ベーンポンプを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る可変容量形ベーンポンプの構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る可変容量形ベーンポンプの流量特性を示すグラフである。
【図３】図３は、図１に示す電磁弁の断面図であり、流路断面積が最大の状態を示す。
【図４】図４は、図１に示す電磁弁の断面図であり、流路断面積が最小の状態を示す。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る可変容量形ベーンポンプの電磁弁の断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る可変容量形ベーンポンプの電磁弁の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
まず、図１から図４を参照して、第１実施形態に係る可変容量形ベーンポンプ１００（以下、単に「ベーンポンプ１００」とも称する）について説明する。ベーンポンプ１００は、車両や産業機械に搭載される流体圧機器１（例えばパワーステアリング装置や無段変速機等）に作動油を供給する供給源として用いられる。
【００２０】
ベーンポンプ１００は、回転駆動されるロータ１０と、ロータ１０に径方向に往復動自在に設けられる複数のベーン２０と、ロータ１０及びベーン２０を収容するカムリング３０と、を備えている。ロータ１０は、不図示のエンジンの駆動シャフト２に連結されており、エンジンの駆動によって駆動シャフト２と共に回転する。
【００２１】
ベーン２０は、ロータ１０の回転に伴って遠心力によって径方向外側に付勢され、ベーン２０の先端部２１がカムリング３０の内周面３１に沿って摺動する。ロータ１０とカムリング３０とは、不図示のポンプボディとポンプカバーとの間に設けられており、ロータ１０とカムリング３０との間には、各ベーン２０によって仕切られたポンプ室３０ａが複数形成される。
【００２２】
カムリング３０は、ロータ１０の中心に対して偏心している。そのため、ロータ１０の回転に伴ってベーン２０が往復動し、ポンプ室３０ａが拡縮する。ポンプ室３０ａの拡大に伴って、タンク３内の作動油が吸込通路３ａ及び不図示の吸込ポートを通じてポンプ室３０ａに吸い込まれる。ポンプ室３０ａの縮小に伴って、ポンプ室３０ａから作動油が不図示の吐出ポートを通じて吐出される。吐出された作動油は、吐出通路３ｂに導かれて流体圧機器１に供給される。
【００２３】
ベーンポンプ１００の押しのけ容積は、カムリング３０の偏心量に応じて変化する。具体的には、偏心量が減少すると、押しのけ容積は減少する。偏心量が増加すると、押しのけ容積は増加する。なお、押しのけ容積は、ロータ１０の１回転当たりの作動油の吐出量に相当する。図１は、カムリング３０が最大限偏心しておりベーンポンプ１００の押しのけ容積が最大となっている状態を示している。
【００２４】
カムリング３０の偏心量を変化させる構成について説明する。
【００２５】
ベーンポンプ１００は、カムリング３０を取り囲む環状のアダプタリング４０と、カムリング３０とアダプタリング４０との間の圧力を制御する制御弁５０と、を備える。制御弁５０は、ベーンポンプ１００のポンプボディ又はポンプカバーに設けられる。
【００２６】
アダプタリング４０は、支持ピン４１を介してカムリング３０を揺動自在に支持している。カムリング３０がアダプタリング４０に対して揺動することにより、ロータ１０の中心に対する偏心量が変化する。
【００２７】
カムリング３０とアダプタリング４０との間の空間は、支持ピン４１と、アダプタリング４０の内周に設けられるシール部材４２と、によって、第１流体圧室４０ａと第２流体圧室４０ｂとに区画されている。第１流体圧室４０ａが拡大し第２流体圧室４０ｂが縮小する方向（図１における右方向）にカムリング３０が揺動すると、偏心量が減少する。第１流体圧室４０ａが縮小し第２流体圧室４０ｂが拡大する方向（図１における左方向）にカムリング３０が揺動すると、偏心量が増加する。
【００２８】
カムリング３０の揺動は、第１流体圧室４０ａと第２流体圧室４０ｂとの圧力差に起因して生じる。第１流体圧室４０ａと第２流体圧室４０ｂは、制御弁５０を介してタンク３に接続されており、第１流体圧室４０ａと第２流体圧室４０ｂの圧力は、制御弁５０を用いて制御される。
【００２９】
制御弁５０は、吐出通路３ｂに設けられる電磁弁６０の前後の圧力差に応じて、第１ポジション５０ａ又は第２ポジション５０ｂに選択的に切り換えられる。第１ポジション５０ａでは、制御弁５０は、第１流体圧室４０ａとタンク３との連通を許容する一方で第２流体圧室４０ｂとタンク３との連通を遮断する。第２ポジション５０ｂでは、制御弁５０は、第１流体圧室４０ａとタンク３との連通を遮断する一方で第２流体圧室４０ｂとタンク３との連通を可変絞り５１を通じて許容する。可変絞り５１は、電磁弁６０の前後の圧力差が大きいほど開口面積が大きくなるように形成されている。
【００３０】
また、制御弁５０は、吐出通路３ｂにおける電磁弁６０の上流に接続されており、第２ポジション５０ｂにおいて、吐出通路３ｂと第１流体圧室４０ａとの連通を許容する。第２流体圧室４０ｂは、吐出通路３ｂにおける電磁弁６０の上流に固定絞り３ｃを通じて接続されている。
【００３１】
図１及び図２を参照して、ベーンポンプ１００の動作及び流量特性について説明する。
【００３２】
ロータ１０の回転速度Ｎが低い場合（例えば、ベーンポンプ１００の始動時等）には、吐出通路３ｂにおける作動油の流量は少なく、電磁弁６０の前後の圧力差は小さい。そのため、制御弁５０は、リターンスプリング５２の付勢力により第１ポジション５０ａに保たれる。
【００３３】
このとき、第１流体圧室４０ａは、制御弁５０を通じてタンク３と連通し、第１流体圧室４０ａ内の圧力はタンク圧となる。一方で、第２流体圧室４０ｂとタンク３との連通は制御弁５０によって遮断される。第２流体圧室４０ｂには吐出通路３ｂにおける作動油が導かれるため、カムリング３０は、第２流体圧室４０ｂ内の圧力によって図１における左方向に付勢され、最大限偏心した位置で保持される。その結果、ベーンポンプ１００の押しのけ容積は最大となる。
【００３４】
押しのけ容積が最大の状態では、吐出流量Ｑは、ロータ１０の回転速度Ｎに略比例して増加する（図２におけるＡ−Ｂの特性）。吐出流量Ｑが増加すると、電磁弁６０の前後の圧力差が大きくなる。電磁弁６０の前後の圧力差が所定の値に達すると、制御弁５０は、リターンスプリング５２の付勢力に抗して第２ポジション５０ｂに切り換えられる。
【００３５】
電磁弁６０の前後の圧力差が所定の値となるロータ１０の回転速度Ｎは、電磁弁６０の流路断面積の変化に伴って変化する。具体的には、電磁弁６０の流路断面積が小さいほど、電磁弁６０の前後の圧力差が所定の値となるロータ１０の回転速度Ｎは小さくなる。
【００３６】
なお、図２において、Ｎ１は、電磁弁６０の流路断面積が最大の状態において、電磁弁６０の前後の圧力差が所定の値となるロータ１０の回転速度Ｎである。電磁弁６０の流路断面積の縮小に伴って、電磁弁６０の前後の圧力差が所定の値となるロータ１０の回転速度Ｎは低下する（例えば、図２におけるＮ２）。
【００３７】
電磁弁６０の前後の圧力差が所定の値に達して制御弁５０が第２ポジション５０ｂに切り換えられると、制御弁５０は、第１流体圧室４０ａとタンク３との連通を遮断する一方で、第１流体圧室４０ａと吐出通路３ｂとの連通を許容する。そのため、第１流体圧室４０ａ内の圧力は上昇する。また、制御弁５０は、第２流体圧室４０ｂとタンク３との連通を可変絞り５１を通じて許容する。そのため、第２流体圧室４０ｂ内の圧力は低下し、カムリング３０は、第１流体圧室４０ａ内の圧力によって図１における右方向に揺動する。その結果、偏心量は減少し、ベーンポンプ１００の押しのけ容積が減少する。
【００３８】
制御弁５０の可変絞り５１は、電磁弁６０の前後の圧力差が大きいほど、開口面積が大きくなるように形成されている。そのため、ロータ１０の回転速度Ｎが更に高くなると、可変絞り５１の開口面積が大きくなり、第２流体圧室４０ｂ内の圧力が更に低下する。その結果、偏心量が更に減少し、ベーンポンプ１００の押しのけ容積が更に減少する。
【００３９】
このように、ベーンポンプ１００では、ロータ１０の回転速度Ｎの上昇に伴って、制御弁５０偏心量を減少させてベーンポンプ１００の押しのけ容積を減少させる。そのため、ベーンポンプ１００の吐出流量は、ロータ１０の回転速度Ｎが所定の値以上である場合には、ロータ１０の回転速度Ｎに関わらず略一定となる（図２におけるＢ−Ｃの特性やＤ−Ｅ特性）。
【００４０】
前述のように、電磁弁６０の流路断面積が最大の状態では、ロータ１０の回転速度ＮがＮ１以上のときに制御弁５０は第２ポジション５０ｂに切り換えられ、カムリング３０の偏心量が変化する。したがって、ベーンポンプ１００の流量特性は、Ｂ−Ｃの特性となる。なお、電磁弁６０の流路断面積が最大の状態で得られる特性（Ａ−Ｂ−Ｃの特性）がベーンポンプ１００の最大流量特性である。
【００４１】
電磁弁６０のコイル６１にコントローラ７０から電流が供給されて弁体６７（図３参照）がスプリング６２の付勢力に抗して移動すると、電磁弁６０の流路断面積が小さくなる。その結果、電磁弁６０の前後の圧力差が所定の値となるロータ１０の回転速度ＮはＮ２となり、ベーンポンプ１００の流量特性は、Ｄ−Ｅの特性となる。
【００４２】
このように、ベーンポンプ１００では、コントローラ７０からコイル６１へ供給される電流の大きさを変化させて電磁弁６０の流路断面積を変化させることにより、流量特性を変更することができる。したがって、車両の走行時に流体圧機器１に作動油を適切な流量で供給することができる。
【００４３】
電磁弁６０は、流路断面積が最小となる状態において、吐出通路３ｂにおける作動油の流れを許容するように形成されている。そのため、電磁弁６０は、所定の流路断面積を有する固定オリフィスとして機能する。したがって、固定オリフィスを電磁弁６０とは別に設けることなくベーンポンプ１００の流量特性を、Ｆ−Ｇで示される最小流量特性とすることができ、ベーンポンプ１００を小型化することができる。なお、Ｎ３は、電磁弁６０の流路断面積が最小の状態において、電磁弁６０の前後の圧力差が所定の値となるロータ１０の回転速度Ｎである。
【００４４】
仮に、電磁弁６０に代えて、流路断面積が最小の状態において作動油の流れを遮断する電磁弁、すなわち流路断面積を０（零）にできる電磁弁を用いる場合には、電磁弁と並列に固定オリフィスを設ける必要がある。この場合には、固定オリフィスを設けるためのスペースが必要であり、ベーンポンプが大型化する。
【００４５】
また、作動油の流れを遮断可能に形成された電磁弁では、閉弁直前及び開弁直後において作動油の流れが著しく変化する。そのため、閉弁時及び開弁時において弁体の前後の圧力差が大きくなり、作動油の圧力により弁体に作用する力が大きくなる。つまり、電磁弁の開閉に大きな力が必要となる。その結果、コイルが大型化する。
【００４６】
加えて、最小の流路断面積が０（零）になるように設計された電磁弁であっても、弁体や弁座等の部品には製造時の寸法のばらつきがあるため、閉弁状態において作動油が漏れることがある。また、固定オリフィスにも製造時の寸法のばらつきがある。そのため、電磁弁と固定オリフィスを互いに並列に設けて電磁弁を閉弁することにより流路断面積を最小にする構成では、最小流量特性は、固定オリフィスのばらつきと電磁弁のばらつきとの両方の影響を受け、ばらつきが大きくなる。
【００４７】
本実施形態に係るベーンポンプ１００では、前述のように、固定オリフィスを電磁弁６０とは別に設けることなくベーンポンプ１００における最小流量特性を設定することができるので、ベーンポンプ１００を小型化することができる。
【００４８】
また、電磁弁６０は、流路断面積が最小となる状態において作動油の流れを許容するので、作動油の流れを著しく絞る状態を防ぐことができる。したがって、電磁弁６０の動作時において弁体６７の前後の圧力差が大きくなるのを防止することができ、作動油の圧力により弁体６７に作用する力を軽減することができる。これにより、弁体６７を移動させるのに必要な力を小さくすることができ、コイル６１を小型化することができる。
【００４９】
また、ベーンポンプ１００の最小流量特性は、電磁弁６０の最小の流路断面積によって設定される。したがって、最小流量特性のばらつきに影響を与える要因は、電磁弁６０の最小の流路断面積のばらつきのみであり、最小流量特性のばらつきを低減することができる。
【００５０】
電磁弁６０の構造を、図３及び図４を参照してより詳細に説明する。図３は、コイル６１に電流が供給されておらず、電磁弁６０の流路断面積が最大となっている状態を示す。図４は、コイル６１に電流が供給され、電磁弁６０の流路断面積が最小となっている状態を示す。
【００５１】
図３及び図４に示すように、電磁弁６０は、弁体６７とスプリング６２を収容するハウジング６３を有する。スプリング６２はコイルスプリングであり、弁体６７は、スプリング６２を挿通した状態でハウジング６３に収容されている。また、ハウジング６３は、樹脂材料からなるボビン６１ａを介してコイル６１を保持している。
【００５２】
ボビン６１ａは、コイル６１の内周に設けられる筒状部と、筒状部の両端部に設けられ鍔部と、を有し、ボビン６１ａの筒状部の内周にハウジング６３が嵌め込まれている。コイル６１の外周及びボビン６１ａの一方の鍔部は、カバー部材６１ｂによって覆われており、ボビン６１ａの他方の鍔部は、環状のプレート部材６１ｃによって覆われている。
【００５３】
弁体６７は、磁性材からなるプランジャ６８と、非磁性材からなるシャフト６９と、を有する。シャフト６９は、プランジャ６８を貫通した状態でプランジャ６８に固定されており、プランジャ６８と共に移動する。プランジャ６８及びシャフト６９は、コイル６１の中心軸とシャフト６９の中心軸とが略一致するようにハウジング６３に収容されている。
【００５４】
ハウジング６３は、不図示のブッシュを介してプランジャ６８を摺動可能に保持する保持部材６４と、シャフト６９の軸方向に保持部材６４と間隔を空けて設けられるベース部材６５と、を有する。保持部材６４とベース部材６５とは、筒状の連結部材６６を用いて互いに連結されている。
【００５５】
保持部材６４には、ベース部材６５と対向する一方の端面６４ａに開口する穴部６４ｂと、穴部６４ｂの底面６４ｃと他方の端面６４ｄとの間を貫通するプラグ孔６４ｅと、が形成されている。穴部６４ｂの内周には不図示のブッシュが設けられており、穴部６４ｂにプランジャ６８が挿入されている。プランジャ６８と保持部材６４の穴部６４ｂとによって、圧力室６４ｇが画定されている。
【００５６】
プラグ孔６４ｅにはプラグ６４ｆが螺合により固定されており、プラグ６４ｆによってプラグ孔６４ｅが閉塞されている。プラグ６４ｆは、プラグ孔６４ｅから穴部６４ｂ内に突出しており、シャフト６９及びプランジャ６８が穴部６４ｂの底面６４ｃへ近づく方向（図３における右方向）へ移動するのを制限する。なお、プラグ６４ｆは、穴部６４ｂ内に突出していなくてもよく、この場合には、シャフト６９及びプランジャ６８の移動は、穴部６４ｂの底面６４ｃによって制限される。
【００５７】
ベース部材６５は、保持部材６４と対向する一方の端面６５ａに開口する大径穴部６５ｂと、大径穴部６５ｂに連続して形成される中径穴部６５ｃと、中径穴部６５ｃに連続して形成される小径穴部６５ｄと、を有する。大径穴部６５ｂ、中径穴部６５ｃ及び小径穴部６５ｄは、同軸に設けられる。
【００５８】
大径穴部６５ｂの内径は、保持部材６４の穴部６４ｂと同様に、プランジャ６８の外径と略同じであり、プランジャ６８は大径穴部６５ｂの内周に沿って移動可能である。中径穴部６５ｃの内径は、大径穴部６５ｂの内径よりも小さく、中径穴部６５ｃと大径穴部６５ｂとの間には、プランジャ６８の摺動を制限する制限部としての段部６５ｅが形成されている。
【００５９】
ベース部材６５は、磁性材からなり、コイル６１の励磁によって形成される磁束を導く。ベース部材６５の段部６５ｅはプランジャ６８と対向しており、コイル６１が励磁されたときには、プランジャ６８は段部６５ｅに近づく方向（図３における左方向）に吸引される。つまり、プランジャ６８は、コイル６１に電流を供給することによって形成される磁界に応じて、段部６５ｅに向かって移動する。
【００６０】
ベース部材６５の小径穴部６５ｄの内径は、中径穴部６５ｃの内径よりも小さく、小径穴部６５ｄと中径穴部６５ｃとの間には、段部６５ｆが形成されている。段部６５ｆとプランジャ６８との間には、スプリング６２が圧縮された状態で設けられており、プランジャ６８及びシャフト６９は、スプリング６２によって段部６５ｆから離れる方向（図３における右方向）に付勢されている。
【００６１】
また、ベース部材６５は、他方の端面６５ｇに開口する第１ポート６５ｈと、第１ポート６５ｈと小径穴部６５ｄとを接続する接続穴部６５ｉと、接続穴部６５ｉの内周面とベース部材６５の外周面との間を貫通する第２ポート６５ｊと、を有する。第１ポート６５ｈは、吐出通路３ｂにおける上流に接続され、第２ポート６５ｊは、吐出通路３ｂにおける下流に接続される。ポンプ室３０ａ（図１参照）から吐出された作動油は、第１ポート６５ｈ、接続穴部６５ｉ及び第２ポート６５ｊを通じて流体圧機器１に供給される。
【００６２】
シャフト６９は、中径穴部６５ｃと小径穴部６５ｄを挿通している。プランジャ６８がスプリング６２の付勢力に抗して図３における左方向に摺動すると、シャフト６９の先端６９ａが第１ポート６５ｈに挿入される。これにより、第１ポート６５ｈと第２ポート６５ｊとの間における流路の断面積が変化する。
【００６３】
シャフト６９には、先端６９ａと後端６９ｂとの間を貫通する第１貫通孔６９ｄが形成され、第１貫通孔６９ｄを通じて、第１ポート６５ｈと圧力室６４ｇとが連通する。そのため、第１ポート６５ｈ内の圧力と圧力室６４ｇとの圧力とが略同一になる。したがって、第１ポート６５ｈと圧力室６４ｇとの圧力差に起因してプランジャ６８及びシャフト６９に作用する力を小さくすることができ、プランジャ６８及びシャフト６９を移動させるのに必要な吸引力を小さくすることができる。これにより、コイル６１を小型化することができ、ベーンポンプ１００を小型化することができる。
【００６４】
シャフト６９には、先端６９ａに向かうにつれ外径が小さくなるようにテーパ部６９ｃが形成されている。また、シャフト６９には、第１貫通孔６９ｄの内周面とシャフト６９の外周面との間を貫通する第２貫通孔６９ｅが形成される。
【００６５】
図３に示すように、コイル６１への電流の供給が停止しておりシャフト６９がスプリング６２によってプラグ６４ｆに押し付けられている状態では、第１ポート６５ｈの開口縁とテーパ部６９ｃとの間には隙間が形成される。また、第２貫通孔６９ｅは、接続穴部６５ｉに位置する。そのため、第１ポート６５ｈと第２ポート６５ｊとは、第１ポート６５ｈの開口縁とテーパ部６９ｃとの間を通じて連通する（流れＦ１）と共に、第１貫通孔６９ｄ及び第２貫通孔６９ｅを通じて連通する（流れＦ２）。
【００６６】
コイル６１へ電流が供給されてプランジャ６８がスプリング６２の付勢力に抗して図３における左方向に移動すると、第１ポート６５ｈの開口縁とテーパ部６９ｃとの隙間が縮小する。そのため、流れＦ１が絞られ、電磁弁６０の流路断面積は小さくなる。
【００６７】
図４に示すように、プランジャ６８が段部６５ｅに接するまで移動した状態では、テーパ部６９ｃが第１ポート６５ｈに挿入され、シャフト６９の外周と第１ポート６５ｈの内周との間が閉塞される。一方で、第２貫通孔６９ｅは、接続穴部６５ｉ内に位置する。そのため、第１ポート６５ｈと第２ポート６５ｊとは、第１貫通孔６９ｄ及び第２貫通孔６９ｅを通じてのみ連通する。換言すれば、電磁弁６０の流路断面積を、第１貫通孔６９ｄ及び第２貫通孔６９ｅによって規定することができる。
【００６８】
ベース部材６５に生じる吸引力は、コイル６１により形成される磁界の強さ、すなわちコイル６１に供給される電流の大きさに応じて変化する。そのため、所定値以上の大きさの電流をコイル６１に供給することにより、スプリング６２の付勢力に抗してプランジャ６８を段部６５ｅまで移動させることができ、電磁弁６０の流路断面積を最小とすることができる。したがって、コイル６１に供給される電流の大きさを高い精度で制御することなく、ベーンポンプ１００の最小流量特性を設定することができる。
【００６９】
また、第２貫通孔６９ｅの断面積は、第１貫通孔６９ｄの断面積よりも小さく、電磁弁６０の最小の流路断面積は、第２貫通孔６９ｅによって規定される。そのため、第１貫通孔６９ｄの断面積を大きくして第１貫通孔６９ｄの流路抵抗を小さくすることができる。したがって、第２貫通孔６９ｅによってベーンポンプ１００の最小の吐出流量を設定することができると共に、第１ポート６５ｈと圧力室６４ｇとの圧力差に起因してプランジャ６８及びシャフト６９に作用する力を小さくすることができる。
【００７０】
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００７１】
ベーンポンプ１００では、電磁弁６０は、流路断面積が最小の状態において、吐出通路３ｂにおける作動油の流れを許容する。そのため、電磁弁６０は、所定の流路断面積を有する固定オリフィスとして機能する。したがって、固定オリフィスを電磁弁６０とは別に設けることなくベーンポンプ１００の最小流量特性を設定することができ、ベーンポンプ１００を小型化することができる。
【００７２】
また、ベーンポンプ１００では、ベース部材６５の段部６５ｅが、流路断面積を減少させる方向へのシャフト６９の移動を制限して、流路断面積が最小となる状態を規定する。そのため、コイル６１に供給される電流の大きさを高い精度で制御することなく、ベーンポンプ１００の最小流量特性を設定することができる。
【００７３】
また、ベーンポンプ１００では、第２貫通孔６９ｅが電磁弁６０の最小の流路断面積を規定する。そのため、第１貫通孔６９ｄの流路抵抗を小さくすることができる。したがって、電磁弁６０によってベーンポンプ１００の最小流量特性を設定しつつ、第１ポート６５ｈと圧力室６４ｇとの圧力差に起因してプランジャ６８及びシャフト６９に作用する力を小さくすることができる。
【００７４】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る可変容量形ベーンポンプ２００（以下、単に「ベーンポンプ２００」とも称する）について、図５を参照して説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を主に説明し、第１実施形態で説明した構成と同一の構成又は相当する構成については、図中に第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。また、ベーンポンプ２００の構成図は、図１と略同じであるため、省略する。
【００７５】
図５は、ベーンポンプ２００の電磁弁２６０の断面図であり、流路断面積が最小の状態を示す。電磁弁２６０では、弁体２６７のシャフト２６９は、第１貫通孔６９ｄ及び第２貫通孔６９ｅ（図３及び図４参照）に代えて、第１ポート６５ｈの内周面とシャフト２６９の外周面との間隔により、最小の流路断面積を規定する。
【００７６】
具体的には、電磁弁２６０の流路断面積が最小となる状態において、シャフト２６９は、第１ポート６５ｈの内周と間隔を空けて第１ポート６５ｈに挿入されている。シャフト２６９には孔が形成されていないため、第１ポート６５ｈと第２ポート６５ｊとは、第１ポート６５ｈの内周面とシャフト２６９との間を通じて連通し、第１ポート６５ｈの内周面とシャフト２６９との間によって電磁弁２６０の最小の流路断面積が規定される。
【００７７】
また、電磁弁２６０の流路断面積が最小となる状態において、テーパ部２６９ｃの基端２６９ｆが第１ポート６５ｈの内周面と間隔を空けて第１ポート６５ｈ内に位置している。基端２６９ｆにおける外径は、シャフト２６９の最大外径であり、基端３６９ｆと第１ポート６５ｈの内周面との間の面積が最小の流路断面積となる。そのため、電磁弁２６０の製造時にプランジャ６８に対するシャフト２６９の位置や第１ポート６５ｈに対する段部６５ｅの位置が所望の位置からずれたとしても、テーパ部２６９ｃの基端２６９ｆが第１ポート６５ｈ内にある限り、そのずれを許容することができる。したがって、電磁弁２６０の最小の流路断面積の精度よく設定することができ、ベーンポンプ２００の最小流量特性のばらつきを低減することができる。
【００７８】
シャフト２６９の外周には、テーパ部２６９ｃと後端６９ｂとに渡って溝２６９ｇが形成されており、溝２６９ｇを通じて、第１ポート６５ｈと圧力室６４ｇとが連通する。そのため、第１ポート６５ｈ内の圧力と圧力室６４ｇとの圧力とが略同一になり、電磁弁６０の弁体６７を移動させるのに必要な吸引力を小さくすることができる。これにより、コイル６１を小型化することができ、ベーンポンプ２００を小型化することができる。
【００７９】
以上の実施形態では、第１実施形態と同様に、以下の効果を奏する。
【００８０】
ベーンポンプ２００では、固定オリフィスを電磁弁２６０とは別に設けることなく最小流量特性を設定することができる。したがって、ベーンポンプ２００を小型化することができる。
【００８１】
また、コイル６１に所定の値以上の大きさの電流を供給することにより電磁弁２６０の流路断面積が最小となる。したがって、コイル６１に供給される電流の大きさを高い精度で制御することなく、ベーンポンプ２００の最小流量特性を設定することができる。
【００８２】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る可変容量形ベーンポンプ３００（以下、単に「ベーンポンプ３００」とも称する）について、図６を参照して説明する。以下では、第１及び第２実施形態と異なる点を主に説明し、第１及び第２実施形態で説明した構成と同一の構成又は相当する構成については、図中に第１及び第２実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。また、ベーンポンプ３００の構成図は、図１と略同じであるため、省略する。
【００８３】
図６は、ベーンポンプ３００の電磁弁３６０の断面図であり、流路断面積が最小の状態を示す。電磁弁３６０では、第１貫通孔６９ｄ及び第２貫通孔６９ｅ（図３及び図４参照）に代えて、第１ポート６５ｈの開口縁とシャフト３６９のテーパ部３６９ｃとの間隔により、最小の流路断面積が規定される。
【００８４】
また、弁体３６７のシャフト３６９の外周には、テーパ部３６９ｃと後端６９ｂとに渡って溝３６９ｇが形成されており、溝３６９ｇを通じて、第１ポート６５ｈと圧力室６４ｇとが連通する。そのため、第１ポート６５ｈ内の圧力と圧力室６４ｇとの圧力とが略同一になり、電磁弁６０の弁体６７を移動させるのに必要な吸引力を小さくすることができる。これにより、コイル６１を小型化することができ、ベーンポンプ３００を小型化することができる。
【００８５】
以上の実施形態では、第１及び第２実施形態と同様に、以下の効果を奏する。
【００８６】
ベーンポンプ３００では、固定オリフィスを電磁弁３６０とは別に設けることなく最小流量特性を設定することができる。したがって、ベーンポンプ３００を小型化することができる。
【００８７】
また、コイル６１に所定の値以上の大きさの電流を供給することにより電磁弁３６０の流路断面積が最小となる。したがって、コイル６１に供給される電流の大きさを高い精度で制御することなく、ベーンポンプ３００の最小流量特性を設定することができる。
【００８８】
以下、本構成の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【００８９】
本実施形態では、可変容量形ベーンポンプ１００，２００，３００は、回転駆動されるロータ１０と、ロータ１０に対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーン２０と、ロータ１０の回転に伴ってベーン２０の先端部２１が摺動する内周面３１を有し、ロータ１０に対して偏心可能に設けられるカムリング３０と、隣り合うベーン２０とカムリング３０とによって画定されるポンプ室３０ａから吐出される作動油が導かれる吐出通路３ｂと、吐出通路３ｂに設けられ、供給される電流に応じて流路断面積が変化する電磁弁６０，２６０，３６０と、吐出通路３ｂにおける電磁弁６０，２６０，３６０の前後の圧力差に応じてカムリング３０の偏心量を制御する制御弁５０と、を備え、電磁弁６０，２６０，３６０は、流路断面積が最小の状態において吐出通路３ｂにおける作動油の流れを許容する。
【００９０】
この構成では、電磁弁６０，２６０，３６０は、流路断面積が最小の状態において、所定の流路断面積を有する固定オリフィスとして機能する。したがって、固定オリフィスを電磁弁６０，２６０，３６０とは別に設けることなく可変容量形ベーンポンプ１００，２００，３００の最小流量特性を設定することができる。これにより、可変容量形ベーンポンプ１００，２００，３００を小型化することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、電磁弁６０，２６０，３６０は、吐出通路３ｂにおける上流及び下流にそれぞれ接続される第１ポート６５ｈ及び第２ポート６５ｊを有するハウジング６３と、ハウジング６３に収容され、供給される電流に応じて移動して流路断面積を変化させる弁体６７，２６７，３６７と、ハウジング６３に設けられ、流路断面積を減少させる方向への弁体６７，２６７，３６７の移動を制限して流路断面積が最小となる状態を規定する段部６５ｅと、を備える。
【００９２】
この構成では、流路断面積が最小となる状態が段部６５ｅによって規定される。したがって、電流の供給量を高い精度で制御することなく、可変容量形ベーンポンプ１００，２００，３００の最小流量特性を設定することができる。
【００９３】
また、本実施形態では、電磁弁６０は、ハウジング６３と弁体６７とによって形成される圧力室６４ｇを有し、弁体６７は、軸方向に貫通し第１ポート６５ｈと圧力室６４ｇとを連通する第１貫通孔６９ｄと、第１貫通孔６９ｄの内周面と弁体６７の外周面との間を貫通し第１貫通孔６９ｄと第２ポート６５ｊと連通する第２貫通孔６９ｅと、を有し、第２貫通孔６９ｅが、最小の流路断面積を規定する。
【００９４】
この構成では、第１貫通孔６９ｄの流路抵抗を小さくすることができる。したがって、電磁弁６０によって可変容量形ベーンポンプ１００の最小流量特性を設定しつつ、第１ポート６５ｈと圧力室６４ｇとの圧力差に起因して弁体６７に作用する力を小さくすることができる。
【００９５】
また、本実施形態では、弁体２６７は、段部６５ｅにより移動が制限された状態において、第１ポート６５ｈに挿入され、第１ポート６５ｈの内周面との間隔により最小の流路断面積を規定する。
【００９６】
この構成では、電磁弁２６０の製造時におけるプランジャ６８に対するシャフト２６９の位置や第１ポート６５ｈに対する段部６５ｅの位置のずれを許容することができる。したがって、電磁弁の最小の流路断面積の精度よく設定することができ、ベーンポンプ２００の最小流量特性のばらつきを低減することができる。
【００９７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００９８】
上記実施形態では、作動流体として作動油が用いられている。作動油に代えて、水やその他の液体が作動流体として用いられてもよい。
【００９９】
上記実施形態では、第１ポート６５ｈが吐出通路３ｂにおける上流に接続され、第２ポート６５ｊが吐出通路３ｂにおける下流に接続される。第２ポート６５ｊが吐出通路３ｂにおける上流に接続され、第１ポート６５ｈが吐出通路３ｂにおける下流に接続されてもよい。
【０１００】
上記実施形態では、電磁弁６０，２６０，３６０は、最大吸着時に流路断面積が最小となるように構成されている。電磁弁６０，２６０，３６０に代えて、吸着されていない状態において流路断面積が最小となる電磁弁であってもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
３ｂ・・・吐出通路、１０・・・ロータ、２０・・・ベーン、２１・・・先端部、３０ａ・・・ポンプ室、３０・・・カムリング、３１・・・内周面、５０・・・制御弁（偏心量制御弁）、６０，２６０，３６０・・・電磁弁、６３・・・ハウジング、６４ｇ・・・圧力室、６５ｅ・・・段部（制限部）、６５ｈ・・・第１ポート（上流ポート）、６５ｊ・・・第２ポート（下流ポート）、６７，２６７，３６７・・・弁体、６９ｄ・・・第１貫通孔、６９ｅ・・・第２貫通孔、１００，２００，３００・・・可変容量形ベーンポンプ
【図１】
2020026780.tif 000003
【図２】
2020026780.tif 000004
【図３】
2020026780.tif 000005
【図４】
2020026780.tif 000006
【図５】
2020026780.tif 000007
【図６】
2020026780.tif 000008