(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベーンを有しポンプボディ内に回転自在に配設されたロータと、
このロータ外周に嵌装されてポンプ室を形成するとともにポンプボディとの間の外周部にポンプ吐出側の流量に応じて流体圧が導かれる第１、第２の流体圧室が形成されかつポンプボディ内で揺動変位可能なカムリングと、
このカムリングの側面部に接して配設される側壁部における前記ロータのベーン収納用スリット溝の基端部に対応する部分であって前記ポンプ室の吸込側領域、吐出側領域にそれぞれ対応して形成されかつポンプ吸込側、吐出側の流体圧が導入されるポンプ吸込側およびポンプ吐出側の円弧状溝部を備えてなり、
前記ポンプ吐出側円弧状溝部を、その始端部が前記ポンプ室の吸込側領域まで臨むように形成したことを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項２】
請求項１記載の可変容量形ポンプにおいて、
ポンプ室の吸込側領域まで臨むように形成したポンプ吐出側円弧状溝部は、オリフィス部を介してポンプ吐出側に接続されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の可変容量形ポンプにおいて、
ポンプ吐出側円弧状溝部は、ポンプ吸込側領域の終端側１／３程度の範囲を含めたポンプ吐出側領域にわたって形成されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
【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動力舵取装置のような圧力流体利用機器に用いられる可変容量形ベーンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
動力舵取装置用ポンプとして従来一般には、自動車用エンジンで直接回転駆動される容量形のベーンポンプが用いられていた。しかし、このような容量形ポンプは、駆動源であるエンジン回転数に対応して吐出流量が増減されるため、停車中や低速走行時に大きな操舵補助力を生じさせ、高速走行時には操舵補助力を小さくするという動力舵取装置とは相反する特性となっている。
【０００３】
したがって、このようなポンプとしては、回転数が小さい低速走行時にあっても所要の操舵補助力が得られる吐出流量を確保できるものが用いられ、かつ回転数が大きくなったときの吐出流量を一定量以下に制御するための流量制御弁が必須となる。このため、このようなポンプでは、構成部品点数が増え、構造が複雑化し、さらに通路構造も複雑で、全体の大型化やコスト高も避けられない。
【０００４】
また、流量制御弁を用いると、ポンプの吐出流量の一部または殆どをタンク側に還流させることになるので、駆動馬力が大きくなり、エネルギ損失が多く、さらに油温が上昇するという問題もある。
【０００５】
このような容量形での不具合を解決するものとして、吐出流量を回転数の増加に伴って段階的に減少させ得る可変容量形ベーンポンプが、たとえば特開昭５３−１３０５０５号公報、特開昭５６−１４３３８３号公報、特開昭５８−９３９７８号公報、実公昭６３−１４０７８号公報等によって種々提案されている。
【０００６】
このような可変容量形のポンプでは、容量形のような流量制御弁が不要で、また無駄な駆動馬力の増大化を防ぎ、エネルギ効率の面でも優れ、さらにタンク側への戻り流量もないことから油温上昇という問題も低減でき、しかもポンプ内部での漏れ、容積効率低下等の問題をも防止できる。
【０００７】
このような可変容量形ポンプとして、たとえば特開昭５６−１４３３８３号公報には、カムリングをポンプケーシング内で移動可能に構成するとともに、この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となる流体圧室を形成し、それぞれの室に吐出通路途中に設けたオリフィス前後の圧力を導き、その差圧をカムリングに直接作用させ、このカムリングを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、ポンプ室の容積を変化させて適正な吐出流量制御を行なうように構成したものが開示されている。
【０００８】
しかし、このようなポンプでは、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オリフィス上、下流側の圧力差で移動変位させているだけであり、ポンプ各部の構成部品や流体通路等が多く、加工性、組立性は勿論、動作上での信頼性、さらに耐久性の面で問題をもち、実現性に乏しいものであった。
【０００９】
このような従来の問題点を解決できるものとして、本出願人は、特願平４−３５８８０１号を先に提案している。
これを簡単に説明すると、この可変容量形ベーンポンプは、ロータ外周部との間にポンプ室を形成するように偏心した状態で嵌装されかつポンプボディ内で移動変位可能に配置されるとともにポンプ室容量が最大となるように付勢されるカムリングを備えている。また、このカムリング外周部でポンプボディとの間の環状隙間空間の所定個所にシール手段を介在させることにより、ポンプボディ内でカムリングを移動変位させるための第１および第２の流体圧室を形成するとともに、ポンプ室からの圧力流体の吐出流量に応じて作動されることによって第１、第２の流体圧室への供給流体圧を制御する切換えバルブを設けている。
【００１０】
さらに、このような可変容量形ポンプにおいて、ロータおよびカムリングの側面部に接して配設される側壁部上でロータのベーン収納用スリット溝の基端部に対応する部分に、カムリング内でロータ外周部に形成されるポンプ室におけるポンプ吸込側、ポンプ吐出側にそれぞれ対応する円弧状溝部を形成し、かつこれら各円弧状溝部に、それぞれが対応するポンプ吸込側、ポンプ吐出側の流体圧を導入させるようにしている。
【００１１】
そして、このような構成によれば、ポンプボディ内でロータに対し偏心しているカムリング外周部の両側に形成した第１、第２の流体圧室に、ポンプ吐出側の流量に応じて作動される切換えバルブから所定の圧力差をもつ流体圧力をそれぞれの室に導入することにより、カムリングが所定の方向に揺動変位し、その結果としてロータとの間に形成されるポンプ室内容積が変化し、ポンプ吐出側の流体流量が可変制御される。
【００１２】
また、カムリング内で回転するロータに出入り自在に保持されるベーンにおいて、その先端部がカムリング内周面に沿って摺動しているときに、このベーン先端部が、ポンプ室のポンプ吐出側領域、ポンプ吸込側領域のいずれかにあるときに、それぞれの基端部に、各ベーン先端部が臨んでいるポンプ室内の圧力に合わせた略同一圧力が作用していることにより、各ベーンの先端部のカムリング内周面への摺動抵抗が軽減され、摺動摩擦や摩耗がなくなり、従来一般的であった全てのベーン基端部に高圧なポンプ吐出側圧力を作用させている場合に比べ、駆動馬力を軽減することが可能となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような構造による可変容量形ポンプによれば、ポンプ室のポンプ吸込側領域に相当する部分を通過するベーンの基端部には低圧であるポンプ吸込側圧力を、ポンプ吐出側領域に相当する部分でのベーンには高圧であるポンプ吐出側圧力を作用させているため、ベーン先端部のカムリング内周面への摺動抵抗を減らし、駆動馬力は低く抑えることができる。
【００１４】
しかし、その一方において、このような構造のポンプでは、低温時の始動性に難がある。
すなわち、低温時には作動油の粘性が高いために、ロータの回転に伴なう遠心力だけではベーンが飛び出さないため、ポンプ吐出側の圧力は上がらない。そして、ロータのベーンにおいてポンプ吸込側に対応するものは、ポンプ吸込側圧力が作用し続けることから、ベーンはなかなか飛び出さず、ベーンの飛び出し性つまり低温始動性が悪く、結果としてポンプ吐出側の圧力が得られず、エンジンの低温時の始動性の面で問題となる。
【００１５】
このような問題は、たとえば自動車の動力舵取装置用のポンプに用いた場合に、厳冬期にハンドルが重いという問題につながるもので、このような問題を解決し得る何らかの対策を講じることが望まれている。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ポンプの駆動馬力を必要最小限とし、油温上昇等を低減する一方、低温時の始動性を向上させることができる可変容量形ポンプを得ることを目的としている。
【００１７】
【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に係る可変容量形ポンプは、ポンプボディ内に回転自在に配設されたベーンを有するロータと、このロータ外周に嵌装されてポンプ室を形成するとともにポンプボディとの間の外周部にポンプ吐出側の流量に応じて流体圧が導かれる第１、第２の流体圧室が形成されかつポンプボディ内で揺動変位可能なカムリングと、このカムリングの側面部に接して配設される側壁部におけるロータのベーン収納用スリット溝の基端部に対応する部分であってポンプ室の吸込側領域、吐出側領域にそれぞれ対応して形成されかつポンプ吸込側、吐出側の流体圧が導入されるポンプ吸込側およびポンプ吐出側の円弧状溝部を備え、ポンプ吐出側円弧状溝部を、その始端部が前記ポンプ室の吸込側領域まで臨むように形成したものである。
【００１８】
また、本発明に係る可変容量形ポンプは、ポンプ室の吸込側領域まで臨むように形成したポンプ吐出側円弧状溝部を、オリフィス部を介してポンプ吐出側に接続させるようにしている。
【００１９】
さらに、本発明に係る可変容量形ポンプは、ポンプ吐出側円弧状溝部を、ポンプ吸込側領域の終端側１／３程度の範囲を含めたポンプ吐出側領域にわたって形成している。
【００２０】
【作用】
本発明によれば、ポンプボディ内でロータに対し偏心して嵌装されているカムリング外周部の両側に形成した第１および第２の流体圧室に、ポンプ吐出側の流量に応じて所定の圧力差をもつ流体圧力を導入し、カムリングを所定の方向に揺動変位させ、これによりロータとの間に形成されるポンプ室内容積を変化させ、ポンプ吐出側の流体流量を可変制御することが可能となる。
【００２１】
特に、本発明によれば、ポンプ吸込側領域にあるベーンにおいて、吐出側に近い部分のベーン基端部に高圧なポンプ吐出側圧力を作用させていることから、低温始動時において作動油の粘性が高くても、ベーンを飛び出させ、ポンプの吸込、吐出動作を行なわせることが可能で、低温時の始動性を向上させることができる。
勿論、それ以外のポンプ吸込側領域、吐出側領域にあるベーンでは、それぞれの先端部が臨んでいるポンプ室内の圧力に合わせた略同一の圧力が作用しており、各ベーンの先端部のカムリング内周面への摺動抵抗を軽減し、摺動摩擦や摩耗をなくし、駆動馬力を軽減することが可能となる。
【００２２】
【実施例】
図１ないし図４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】
まず、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３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，１６ｂ，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を有しこの内側カム面１７ａとロータ１５との間にポンプ室１８を形成するカムリングで、このカムリング１７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られたアダプタリング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ためのものである。
【００２５】
２０は上述したロータ１５、カムリング１７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るプレッシャプレートで、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。
【００２６】
ここで、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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２５ａを経てポンプ室１８に接続されている。
【００２９】
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、この圧力室２３からフロントボディ１１の上方に延びた通路孔２３ａを介して接続されたポンプ吐出側通路で、この通路２８の途中にはメータリングオリフィス２９が介在されるとともに外方端側に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ための吐出ポートが設けられている。
【００３０】
３０はフロントボディ１１における収納空間１４の上方に略直交して配置され上述したカムリング１７をポンプボディ１１（アダプタリング１９）内でロータ１５に対して移動変位させるための切換えバルブで、この切換えバルブ３０は、ボディ１１に穿設されているバルブ孔３０ａ内で前記ポンプ吐出側通路２８のメータリングオリフィス２９前、後の圧力差およびばね３１の付勢力で摺動動作するリリーフ弁付きのスプール３２を備えている。
【００３１】
なお、図４中２９ａ，２９ｂはオリフィス２９前、後の圧力をバルブ孔３０ａ内に導入する通路である。さらに、このバルブ孔３０ａにおいて中央部分には、前記ポンプ吐出側通路２８からの流体圧を導く高圧側通路２８ｂと、前記ポンプ吸込側通路２５の一部から分岐されて流体圧をタンク側に導く低圧側通路２５ｂがそれぞれ開口して形成され、スプール３２の移動に伴なって選択的に開閉制御され、後述する第１、第２の流体圧室に流体圧を導入するようになっている。
【００３２】
すなわち、このような切換バルブ３０において、スプール３２の一方室（図１、図４の左方室）３２ａには、前記ポンプ吐出側の圧力室２３、ポンプ吐出側通路２８および通路２９ａを介してメータリングオリフィス２９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通路２９ａ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。
【００３３】
また、スプール３２の他方室（図１、図４の右方室）３２ｂには、ばね３１が配設されるとともにメータリングオリフィス２９下流側の流体圧が前記吐出ポート２８ａに至る通路２８途中から前記通路２９ｂを介して導かれている。
【００３４】
さらに、バルブ孔３０ａの略中央部でスプール３２の移動方向に並んだ位置には、前記カムリング１９の外周部でボディ１１側のアダプタリング１９との間に形成される第１および第２の流体圧室３４，３５に、ボディ１１、アダプタリング１９を経て形成されている導圧通路３６，３７（アダプタリング１９の通路孔３６ａ，３７ａを含む）が開口して形成されている。なお、図１中３４ａは第１の流体圧室３４を、アダプタリング１９の内壁面とカムリング１７との間に形成するための凹溝部である。
【００３５】
そして、これらの通路３６，３７が、スプール３２の動きによって、図１および図４から明らかなように、前記ポンプ吐出側通路２８に通路２９ｂまたは２８ｂを介して、またはポンプ吸込用開口２５ｂ側に通路２５ｂを介して、選択的に接続されるようになっている。
【００３６】
一方、図１中４０はポンプボディ１１，１２ないで移動変位可能に配置されたカムリング１７を、ロータ１５の外周部とに形成されるポンプ室１８が最大容積となるように付勢する押圧部材で、コイルばね４１および筒状の押えプラグ４２とから構成されている。
【００３７】
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、上述した以外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。
【００３８】
そして、上述した構成による可変容量形ポンプ１０において、ロータ１５外周部との間にポンプ室１８を形成するように偏心した状態で嵌装されかつポンプボディ１１，１２内で移動変位可能に配置されるとともにポンプ室１８容積が最大となるように付勢されているカムリング１７の外周部には、ポンプボディ１１，１２との間の環状隙間空間の所定個所にシール手段としてのシールピン２１，４７を介在させることによって、ポンプボディ１１，１２内でカムリング１７を揺動変位させるための第１および第２の流体圧室３４，３５が形成され、かつポンプ室１８からの圧油の吐出流量に応じて作動されて第１、第２の流体圧室３４，３５への供給流体圧を制御する切換えバルブ３０が設けられている。
【００３９】
ここで、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本実施例では、図１、図２から明らかなように、環状隙間空間を左、右に分割するように上、下に位置付けられて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弾性部材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。
【００４０】
そして、左側の空間を第１の流体圧室３４とし、この室３４を前記流体通路３６ａ，３６を介して切換バルブ３０の左方室３２ａまたはポンプ吸込側に接続可能に構成されている。
また、右側の空間を第２の流体圧室３５とし、この室３５を前記流体通路３７ａ，３７を介して切換えバルブ３０の中央部分でスプール３２の動きに伴なってポンプ吐出側またはポンプ吸込側に選択的に接続可能に構成されている。
【００４１】
さらに、上述した筒状を呈する押圧部材４０は、図１から明らかなように、コイルばね４１によってカムリング１７を、図１中左方に常時押圧するように構成されている。なお、この押圧部材４０としては、カムリング１７を押圧し、常時はポンプ室１８の内容積が最大となるように押圧可能なものであれば、如何なる形状を呈するものであってもよい。
【００４２】
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の内容積が最大となるように押圧部材４０のコイルばね４１により付勢された状態にある。このとき、切換バルブ３０は、図１から明らかなように、第１の流体圧室３４をポンプ吸込側に、第２の流体圧室３５をポンプ吐出側に通路２８ｂを介して接続された状態にある。
【００４３】
そして、ポンプ回転数が徐々に増大して駆動されると、このポンプ回転数に比例して得られるポンプ吐出側でオリフィス２９上、下流側の流体圧による差圧によって、切換バルブ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両側の第１の流体圧室３４と第２の流体圧室３５に、ポンプ吐出側とポンプ吸込側とが選択的に接続され、これによりロータ１５に対して偏心しているカムリング１７を、コイルばね４１に抗してポンプ室１８の内容積が減少する方向（図１参照）に移動変位する。
【００４４】
このとき、ポンプ吐出側の流体流量の大小に応じた切換バルブ３０のスプール３２による切換え作動で、第１の流体圧室３４に対しポンプ吐出側が、これに相対向して位置付けられている第２の流体圧室３５に対しポンプ吸込側が適宜接続され、これによってカムリング１７は、切換えバルブ３０の作動状態によって適宜移動変位され、結果として内容積が変化されるポンプ室１８から吐出される流量制御が所要の状態で行なえ、動力舵取装置ＰＳに至る所定流量の給送が可能となる。
【００４５】
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、メータリングオリフィス２９で生じる差圧で切換えバルブ３０を切換え制御し、これによりカムリング１７をコイルばね４１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の内容積を可変制御し、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できる。
【００４６】
なお、図５の（ａ）に示した特性曲線は、ポンプ回転数に対するポンプ吐出流量の特性を示している。また、同図の（ｂ）はポンプ回転数に対してのカムリング１７の偏心状態を示し、さらに同図の（ｃ）はカムリング１７の偏心状態に対してのポンプ固有の吐出量（ロータ１５の一回転当たりの吐出量）を示す。
【００４７】
上述したような構成によれば、ポンプボディ１１，１２内でロータ１５に対し偏心して嵌装されているカムリング１７外周部の両側に形成した第１および第２の流体圧室３４，３５に、ポンプ吐出側の流量の大小に応じて作動される切換えバルブ３０により、所定の圧力差をもつ流体圧力をそれぞれの室３４，３５に導入することが可能で、これによりカムリング１７は、所定の方向に移動変位され、その結果としてロータ１５との間に形成されるポンプ室１８の内容積を変化させ、ポンプ吐出側での流体流量を、所要の状態に可変制御し得るものである。
【００４８】
特に、本実施例では、上述した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、オリフィス２９前、後の差圧によって切換え作動されるカムリング駆動制御用の切換えバルブ３０を用い、これにより得られる流体圧をカムリング１７の左、右に形成される流体圧室３４，３５に導入することにより得ているものである。
【００４９】
したがって、このようなポンプでは、ポンプ吐出側通路途中に設けたオリフィス２９前、後の差圧で直接カムリング１７を移動変位させる場合に比べて、切換えバルブ３０によりカムリング１７を移動させるに十分な流体圧力差を得ることができるもので、所要のカムリング１７の移動変位を得て、ポンプ吐出流量の制御を所要の状態で行なえる。
【００５０】
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対比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得る。これにより、所定の流量を安定して得られ、またオリフィス前、後の差圧も小さくてよく、消費動力を節約できる。
【００５１】
また、このような構成では、容量形ポンプに比べてエネルギ損失の低減と油温上昇の低減とを図れる可変容量形ポンプ１０を、きわめて簡単に、しかもポンプ自体の大型化を招くことなく得ることが可能で、加工性、組立性に優れ、量産性の面で優れている。ここで、本実施例では、カムリング１７を、ロータ１５に偏心させた状態で移動変位可能に構成しており、その内周壁は真円形状で形成できるもので、加工性の面で優れている。
【００５２】
上述したような構成による可変容量形ポンプ１０において、本発明によれば、ボディ１１内でロータ１５の外周に嵌装されてポンプ室１８を形成するとともにポンプ吐出側の流量に応じて流体圧が導かれる第１、第２の流体圧室３４，３５が外周側に形成されているカムリング１７の側面部に接して配設される側壁部であるプレッシャプレート２０、リアボディ１２でのベーン収納用スリット溝１５ｂの基端部に対応する部分であってポンプ室１８の吸込側領域１８Ａ、吐出側領域１８Ｂにそれぞれ対応して形成されかつポンプ吸込側、吐出側の流体圧が導入されるポンプ吸込側およびポンプ吐出側の円弧状溝部５０，５１を備え、ポンプ吸込側円弧状溝部５０を、ポンプ吸込側領域１８Ａの吸込開始端寄りに形成するとともに、ポンプ吐出側円弧状溝部５１を、その始端部５１ａがポンプ室の吸込側領域１８Ａまで臨むように形成したところを特徴としている。
【００５３】
ここで、本実施例によれば、ベーン１５ａの基端部にポンプ吸込側、吐出側の圧力を導入するためにプレッシャプレート２０等に設けたポンプ吸込側、ポンプ吐出側の円弧状溝部５０，５１を互いに隔離して形成するにあたって、ポンプ吸込側の円弧状溝部５０を、図２に示したように、ポンプ吸込側領域１８Ａにおいて吸込開始端から約２／３程度の領域範囲、たとえば６０％程度の位置までに形成する。また、ポンプ吐出側円弧状溝部５１は、ロータ１５の回転中であっても、ポンプ吸込側円弧状溝部５０とは連通しないように隔離した角度をもって配置され、ポンプ吸込側領域１８Ａの終端側１／３程度の領域範囲、たとえば３０〜４０％程度の角度範囲を含めてポンプ吐出側領域１８Ｂ全域にわたって形成している。
【００５４】
そして、このような構成によれば、ボディ１１内でロータ１５に対し偏心して嵌装されているカムリング１７外周部の両側に形成した第１および第２の流体圧室３４，３５に、ポンプ吐出側の流量に応じて所定の圧力差をもつ流体圧力を導入し、カムリング１７を所定の方向に揺動変位させ、これによりロータ１５との間に形成されるポンプ室１８の内容積を変化させ、ポンプ吐出側の流体流量を可変制御し得るものである。
【００５５】
ここで、本発明にあっては、ポンプ吸込側領域１８Ａにあるベーン１５ａにおいて、吐出側に近い部分のベーン１５ａの基端部に、上述したポンプ吐出側円弧状溝部５１の始端部５１ａによって高圧なポンプ吐出側圧力を作用させていることから、低温始動時において作動油の粘性が高くても、ベーン１５ａをスリット溝１５ｂから飛び出させ、ポンプ１０の吸込、吐出動作を行なわせることが可能で、低温時の始動性を向上させることができる。
【００５６】
勿論、それ以外のポンプ吸込側領域１８Ａ、吐出側領域１８Ｂにあるベーン１５ａでは、それぞれの先端部が臨んでいるポンプ室１８内の圧力に合わせた略同一の圧力が作用しており、各ベーン１５ａの先端部のカムリング内周面１７ａへの摺動抵抗を軽減し、摺動摩擦や摩耗をなくし、駆動馬力を軽減することが可能であり、従来のような油温上昇等の不具合を一掃することができる。
【００５７】
なお、図１ないし図３中において５２はポンプ吸込側流体を通路２５からポンプ吸込側の円弧状溝部５０に導く通路、５３はポンプ吐出側圧力室２３をポンプ吐出側の円弧状溝部５１に導く通路で、この通路５３の一部は小径通路によってオリフィス部５３ａとして形成されている。
このようなオリフィス部５３ａは、ポンプ吐出側での流体圧力変動の如何にかかわらず、ベーン１５ａの飛び出し力を所要の状態で確保し、ポンプ動作を円滑に得るためのものである。換言すれば、オリフィス部５３ａの作用によって、ポンプ吐出側での流体圧変動に影響されず、ベーン１５ａの飛び出し性を所要の状態で得られるようにしているものである。
【００５８】
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、種々の変形例が考えられよう。
たとえば上述した実施例では、カムリング１７を移動変位可能に保持する環状隙間空間を、アダプタリング１９との間に形成した場合を示したが、本発明はこれに限定されず、ポンプボディ１１内にカムリング１７を移動変位可能に保持させるように構成してもよい。
【００５９】
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。
【００６０】
【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、ポンプボディ内で回転自在なベーン付きのロータと、このロータ外周に嵌装されてポンプ室を形成するとともにポンプボディとの間の外周部にポンプ吐出側の流量に応じて流体圧が導かれる第１、第２の流体圧室が形成されかつポンプボディ内で揺動変位可能なカムリングと、このカムリングの側面部に接して配設される側壁部におけるロータのベーン収納用スリット溝の基端部に対応する部分であってポンプ室の吸込側領域、吐出側領域にそれぞれ対応して形成されかつポンプ吸込側、吐出側の流体圧が導入されるポンプ吸込側およびポンプ吐出側の円弧状溝部を備え、ポンプ吐出側円弧状溝部を、その始端部が前記ポンプ室の吸込側領域まで臨むように形成したので、簡単な構造であるにもかかわらず、以下に列挙する種々優れた効果を奏する。
【００６１】
すなわち、本発明によれば、ポンプ吸込側領域にあるベーンにおいて、吐出側に近い部分のベーン基端部に高圧なポンプ吐出側圧力を作用させていることから、低温始動時において作動油の粘性が高くても、ベーンを適切かつ確実に飛び出させ、ポンプの吸込、吐出動作を行なわせることが可能で、これにより低温時の始動性を向上させることができる。
【００６２】
しかも、本発明によれば、上述した以外のポンプ吸込側領域、吐出側領域にあるベーンでは、それぞれの先端部が臨んでいるポンプ室内の圧力、つまり吸込側圧力または吐出側圧力に合わせた略同一の圧力が作用しており、ポンプ吸込側領域全域にわたる全てのベーンの基端部には吐出側圧力が作用してはいないため、ベーン先端部のカムリング内周面への摺動抵抗を軽減し、摺動摩擦や摩耗をなくし、バランスがよく、駆動馬力を最小限に抑えることができる。
【００６３】
すなわち、本発明によれば、上述した構成によって、ポンプの駆動馬力を必要最小限とし、油温上昇等を低減する一方、低温時の始動性を向上させることができる。
【００６４】
また、本発明に係る可変容量形ポンプによれば、ポンプ室の吸込側領域まで臨むように形成したポンプ吐出側円弧状溝部を、オリフィス部を介してポンプ吐出側に接続させるようにしているので、上述した作用効果に加えて、ポンプ吐出側の圧力変動に影響されずにベーンの所要の状態での飛び出しを得て、ポンプの吸込、吐出を行なわせることができる。
【００６５】
さらに、本発明によれば、ポンプ吐出側円弧状溝部を、ポンプ吸込側領域の終端側１／３程度の範囲を含めたポンプ吐出側領域にわたって形成することにより、低温時におけるベーンの飛び出し性をよくし、低温始動性を向上させるとともに、通常状態でのポンプ動作中の摺動抵抗を軽減し、駆動馬力の軽減化を図るにあたっての作用効果を発揮させ得るものである。
【００６６】
そして、このような本発明によれば、たとえば自動車の動力舵取装置用のポンプとして用いた場合に、厳冬期におけるエンジン始動時に生じていたハンドルが重い等の不具合を解消し得るものである。
【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】本発明の要部構成を説明するための概略説明図である。
【図３】図１の要部構造を断面して示す要部縦断面図である。
【図４】図１の切換えバルブ部分を断面した要部断面図である。
【図５】本発明の可変容量形ポンプにおいて、（ａ）はポンプ回転数に対しての吐出流量特性を、（ｂ）はポンプ回転数に対するカムリングの偏心量を、（ｃ）は偏心量と固有吐出量を示す特性図である。
【符号の説明】
１０‥‥ベーンタイプの可変容量形ポンプ、１１‥‥フロントボディ、１２‥‥リアボディ、１３‥‥ポンプ構成要素、１４‥‥収納空間、１５‥‥ロータ、１５ａ‥‥ベーン、１５ｂ‥‥スリット溝、１６‥‥ドライブシャフト（回転軸）、１７‥‥カムリング、１７ａ‥‥カム面、１８‥‥ポンプ室、１８Ａ‥‥ポンプ吸込側領域、１８Ｂ‥‥ポンプ吐出側領域、１９‥‥アダプタリング、２０‥‥プレッシャプレート、２１‥‥シールピン（カムリング軸支部）、２３‥‥ポンプ吐出側圧力室、２３ａ  ポンプ吐出側通路、２４‥‥ポンプ吐出側通路、２５‥‥ポンプ吸込側通路、２５ｂ‥‥低圧側通路、２６‥‥吸込ポート、２８‥‥ポンプ吐出側通路、２８ｂ‥‥高圧側通路、２９‥‥メータリングオリフィス、２９ａ‥‥通路、２９ｂ‥‥通路、３０‥‥切換えバルブ、３１‥‥ばね、３２‥‥スプール、３４‥‥第１の流体圧室、３５‥‥第２の流体圧室、３６‥‥導圧通路、３７‥‥導圧通路、４０‥‥押圧部材、４１‥‥コイルばね、４７‥‥第２のシールピン、５０‥‥ポンプ吸込側円弧状溝部、５１‥‥ポンプ吐出側円弧状溝部、５１ａ‥‥溝部始端部、５２‥‥通路、５３‥‥通路、５３ａ‥‥オリフィス部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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