(57)【要約】【課題】カムリングの揺動位置によってシール材の摩擦力が変動することを抑えられる可変容量型ベーンポンプを提供する。【解決手段】カムリング２０を揺動可能に支持するピン１３と、カムリング２０に摺接して第一流体圧室３１及び第二流体圧室３２を仕切るシール材１４とを備える可変容量型ベーンポンプ１であって、カムリング２０の外周面２５の一部にシール材１４を摺接させるシール面２２を設け、このシール面２２はピン１３を中心とする円弧状の曲面に形成される構成とする。【選択図】図１
2011026997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するロータと、
このロータから摺動可能に突出する複数のベーンと、
このベーンの先端部を摺接させて前記各ベーンの間にポンプ室を画成するカムリングと、
このカムリングを揺動可能に支持するピンと、
前記カムリングに摺接するシール材と、
前記カムリングのまわりに画成され前記シール材によって仕切られる第一流体圧室及び第二流体圧室と、を備え、
前記第一流体圧室及び前記第二流体圧室に導かれる作動流体圧力に応じて前記カムリングが揺動してポンプ吐出容量が変化する可変容量型ベーンポンプであって、
前記カムリングの外周面の一部に前記シール材を摺接させるシール面を設け、
このシール面は前記ピンを中心とする円弧状の曲面に形成されることを特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
【請求項２】
前記シール面は前記カムリングの外周面と異なる曲率中心を持つ曲面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型ベーンポンプ。
【請求項３】
前記カムリングの外周面を部分的に機械加工して前記シール面が形成されることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型ベーンポンプ。
【請求項４】
前記カムリングの外周面を部分的に機械加工して前記カムリングの揺動を係止する当たり面が形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の可変容量型ベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧機器における流体圧供給源として用いられる可変容量型ベーンポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両等に搭載される油圧供給源として、ベーンを介して吐出される作動油の容量を可変として油圧機器に供給される作動油の流量を調節する可変容量型ベーンポンプが用いられている。
【０００３】
この種の可変容量型ベーンポンプとして、特許文献１に開示されたものは、カムリングがピンを介して揺動可能に支持され、カムリングに摺接するシール材によって第一流体圧室と第二流体圧室とが仕切られ、第一流体圧室と第二流体圧室に導かれる作動流体圧力に応じてカムリングを揺動させてポンプ吐出容量が変えられる。
【０００４】
カムリングは、円環状に形成され、シール材はカムリングの外周面に摺接するようになっている。
【０００５】
従来のカムリングは、その外周面と内周面とが機械加工によって全周に渡って同一中心である円弧状に形成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０９２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の可変容量型ベーンポンプにあっては、シール材が円環状をしたカムリングの外周面に摺接する構造のため、カムリングの揺動位置によってシール材の圧縮量が増減し、シール材の摩擦力が変動するという問題点があった。
【０００８】
このため、シール材の摩擦力が大き過ぎてポンプ吐出容量の制御応答性を損なう作動域が存在したり、シール材の摩擦力が小さ過ぎてカムリングの振動を起こす作動域が存在する可能性があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、カムリングの揺動位置によってシール材の摩擦力が変動することを抑えられる可変容量型ベーンポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、回転するロータと、このロータから摺動可能に突出する複数のベーンと、このベーンの先端部を摺接させて各ベーンの間にポンプ室を画成するカムリングと、このカムリングを揺動可能に支持するピンと、カムリングに摺接するシール材と、カムリングのまわりに画成されシール材によって仕切られる第一流体圧室及び第二流体圧室と、を備え、第一流体圧室及び第二流体圧室に導かれる作動流体圧力に応じてカムリングが揺動してポンプ吐出容量が変化する可変容量型ベーンポンプであって、カムリングはシール材を摺接させるシール面を有し、このシール面はピンを中心とする円弧状の曲面に形成されることを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、カムリングの揺動時にシール材の圧縮量が一定に保たれるため、カムリングの揺動位置によってシール材とシール面との摺接部に生じる摩擦力が変動することを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態を示す可変容量型ベーンポンプの正面図。
【図２】同じくカムリングの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は可変容量型ベーンポンプ１におけるポンプボディ９の内部を示す正面図である。このポンプボディ９の開口部は、図示しないポンプカバーによって封止される。
【００１５】
可変容量型ベーンポンプ１は、駆動軸６と、この駆動軸６によって回転するロータ２と、このロータ２に対して径方向に往復動可能に設けられる複数のベーン３と、ロータ２を収容するとともに、ロータ２の回転に伴って内周のカム面２４にベーン３の先端部を摺接させてロータ２の中心に対して偏心可能なカムリング２０とを備える。ロータ２とカムリング２０との間には、各ベーン３によって仕切られたポンプ室７が画成される。
【００１６】
図示しない車両に搭載されるエンジンの動力が駆動軸６に伝達される。駆動軸６によってロータ２が図１にて矢印で示すように時計回り方向に回転する。
【００１７】
ロータ２の回転に伴ってポンプ室７の容積が拡張し、収縮する。ポンプ室７の容積が拡張する領域では、作動油（作動流体）が吸込通路を通して吸込ポート１５からポンプ室７に吸込まれる。一方、ポンプ室７の容積が収縮する領域では、ポンプ室７にて加圧された作動油が吐出ポート１６から吐出し、この加圧作動油が吐出通路を通して車両に搭載される油圧機器へと供給される。
【００１８】
なお、作動油の代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いても良い。
【００１９】
可変容量型ベーンポンプ１は、ロータ２に対するカムリング２０の偏心量を変える可変容量機構１０を備える。
【００２０】
この可変容量機構１０として、ポンプボディ９には、カムリング２０を取り囲むようにして環状のアダプタリング３０が嵌装され、アダプタリング３０とカムリング２０の間に円柱状のピン１３が介装される。カムリング２０はピン１３を支点としてアダプタリング３０の内部で揺動可能に支持される。カムリング２０が揺動することによって、ロータ２に対するカムリング２０の偏心量が変化し、ポンプ室７の吐出容量が変化する。
【００２１】
アダプタリング３０とカムリング２０の間にはピン１３と対峙する位置にシール材１４が介装される。カムリング２０の外周面２５とアダプタリング３０の内周面３５との間には、ピン１３とシール材１４とによって、第一流体圧室３１と第二流体圧室３２とが仕切られる。
【００２２】
カムリング２０は、第一流体圧室３１と第二流体圧室３２の作動油の圧力差によって、ピン１３を支点に揺動する。第一流体圧室３１と第二流体圧室３２に導かれる作動油の圧力は、図示しない制御バルブを介してロータ２の回転速度に応じて制御される。
【００２３】
アダプタリング３０には、ロータ２の回転軸方向に延びるシール材１４を収容するシール溝１７が形成される。シール材１４は、ゴム等の弾性材からなり、シール溝１７とカムリング２０との間に圧縮して介装される。シール材１４は、その弾性復元力によってカムリング２０に押し当てられ、第一流体圧室３１と第二流体圧室３２との間を密封する。
【００２４】
環状のカムリング２０は、その内面に設けられベーン３を摺接させるカム面２４と、その外面に設けられピン１３に摺接するピン受け溝２１と、シール材１４を摺接させるシール面２２と、カムリング２０の揺動を係止する当たり面２３、２６とを有する。
【００２５】
カムリング２０の製造工程は、焼結によって円環状に形成される工程と、機械加工によってカム面２４とピン受け溝２１とシール面２２と当たり面２３、２６とがそれぞれ形成される工程とからなる。
【００２６】
なお、カムリング２０は焼結に限らず、鋳造や他の方法によって形成してもよい。
【００２７】
カムリング２０の上部外面にはピン受け溝２１が形成される一方、アダプタリング３０の上部内面にはピン受け溝３７が形成される。ピン受け溝２１とピン受け溝３７の間にピン１３が介装される。カムリング２０はアダプタリング３０にピン１３を支点として揺動可能に支持される。
【００２８】
ピン受け溝２１は、カムリング２０の外周面２５を部分的に機械加工して形成される。ピン受け溝２１は、ピン１３の外周面に沿って円弧状の断面を持って凹状に窪み、ピン１３の外周面に摺動可能に係合する軸受部を構成する。ピン受け溝２１の内壁面は、ピン１３の中心線Ｏを中心とする円弧状の曲面に形成される。
【００２９】
カムリング２０の下部外面にはシール面２２が形成される一方、アダプタリング３０の下部内面にはシール溝１７が形成される。シール面２２とシール溝１７の間にシール材１４が介装される。カムリング２０がピン１３を支点として揺動するとき、シール面２２がシール材１４に摺接する。
【００３０】
シール面２２は、カムリング２０の外周面２５を部分的に機械加工して形成される。図２に示すように、シール面２２は、ピン１３の中心線Ｏを中心とする円弧状の曲面に形成される。
【００３１】
すなわち、カムリング２０のピン受け溝２１とシール面２２とは、ピン１３の中心線Ｏを中心とする同心円弧状に同軸加工される。
【００３２】
上記構成に基づき、カムリング２０はピン１３を支点として揺動するとき、シール溝１７とこれに対峙するシール面２２との間の距離が常に一定に保たれる。これにより、カムリング２０はピン１３を支点として揺動するとき、シール材１４は、シール溝１７とシール面２２との間にて圧縮される圧縮量が一定に保たれる。
【００３３】
カムリング２０の外面でピン１３とシール材１４を結ぶ線に略直交する位置には当たり面２３、２６が形成される一方、アダプタリング３０の内面にはストッパ部３３、３６が形成される。カムリング２０がピン１３を支点として揺動するとき、当たり面２３、２６がストッパ部３３、３６に当接すると、それ以上の揺動が係止される。
【００３４】
なお、これに限らず、ストッパ部３３の代わりに、ポンプボディ９にはアダプタリング３０を貫通するプラグを設け、このプラグをカムリング２０の当たり面２３に押し付けるスプリングを設けてもよい。
【００３５】
当たり面２３、２６は、カムリング２０の外周面２５を部分的に機械加工して形成される。ピン受け溝２１は、ピン１３の外周面に沿って円弧状の断面を持つように形成される。
【００３６】
このようにしてカムリング２０の外周面２５に部分的に機械加工が施され、ピン受け溝２１とシール面２２と当たり面２３、２６とがそれぞれ形成される。これにより、従来のようにカムリングの外周面が全周に渡って機械加工されるものに比べて、加工時間を削減し、生産性を高められる。
【００３７】
これら機械加工部を含むカムリング２０の外周は、焼結加工であっても良い。その場合、カムリング２０の外周は、ピン受け溝２１とシール面２２と当たり面２３、２６以外の箇所は、成型精度を下げられるため、製品のコストダウンがはかれる。
【００３８】
以下、可変容量型ベーンポンプ１の作動について説明する。
【００３９】
ロータ２の低回転時に、図１に示すように、ロータ２に対するカムリング２０の偏心量が最大になり、ポンプ吐出容量（ポンプ押しのけ容積）が最大となっている。
【００４０】
カムリング２０は、第一流体圧室３１と第二流体圧室３２の作動油の圧力差によってピン１３を支点に揺動する。
【００４１】
ロータ２の高回転時に、カムリング２０の当たり面２３がアダプタリング３０のストッパ部３３に当接し、ロータ２に対するカムリング２０の偏心量が最小となり、ポンプ吐出容量が最小となる。
【００４２】
カムリング２０がピン１３を支点に揺動するとき、シール面２２に摺接するシール材１４は、その弾性復元力によってシール面２２に押し付けられ、第一流体圧室３１と第二流体圧室３２との間を密封する。
【００４３】
シール面２２は、ピン１３を中心とする円弧状の曲面に形成されているため、カムリング２０がピン１３を支点に揺動するときに、シール溝１７とこれに対峙するシール面２２との間の距離が一定に保たれる。これにより、シール材１４は、カムリング２０の揺動時にシール溝１７とシール面２２との間にて圧縮される圧縮量が一定に保たれるため、揺動するカムリング２０のシール面２２に対して一定の荷重を持って押し付けられ、カムリング２０の揺動位置によってシール面２２との摺接部に生じる摩擦力の変動が抑えられる。
【００４４】
ここで、第一流体圧室３１と第二流体圧室３２に導かれる作動油圧力に応じてカムリング２０を揺動させてポンプ吐出容量を変えるときの応答性は、シール材１４がカムリング２０に付与する摩擦力を小さくすることによって高められる。
【００４５】
一方、第一流体圧室３１と第二流体圧室３２に導かれる作動油圧力変動に起因してカムリング２０に発生する振動を抑える制振性を高めるためには、シール材１４がカムリング２０に付与する摩擦力を大きくする必要がある。
【００４６】
シール材１４は、カムリング２０の揺動時にシール溝１７とシール面２２との間にて圧縮される圧縮量が一定に保たれるため、シール材１４がカムリング２０に付与する摩擦力を所望の範囲に設定することが可能となり、カムリング２０の揺動位置によってシール材１４とシール面２２との摺接部に生じる摩擦力が変動することを抑えられ、カムリング２０を揺動させる応答性を高めることと、カムリング２０の振動を抑える制振性を高めることとを両立できる。
【００４７】
以上のように本実施の形態では、回転するロータ２と、このロータ２から摺動可能に突出する複数のベーン３と、このベーン３の先端部を摺接させて各ベーン３の間にポンプ室７を画成するカムリング２０と、このカムリング２０を揺動可能に支持するピン１３と、カムリング２０に摺接するシール材１４と、カムリング２０のまわりに画成されシール材１４によって仕切られる第一流体圧室３１及び第二流体圧室３２と、を備え、第一流体圧室３１及び第二流体圧室３２に導かれる作動油圧力に応じてカムリング２０が揺動してポンプ吐出容量が変化する可変容量型ベーンポンプ１であって、カムリング２０の外周面２５の一部にシール材１４を摺接させるシール面２２を設け、このシール面２２はピン１３を中心とする円弧状の曲面に形成される構成とした。
【００４８】
上記構成に基づき、カムリング２０の揺動時にシール材１４の圧縮量が一定に保たれるため、カムリング２０の揺動位置によってシール材１４とシール面２２との摺接部に生じる摩擦力が変動することを抑えられ、ポンプ吐出容量の制御応答性を損なうことなく、振動や騒音の発生を防止できる。
【００４９】
本実施の形態では、シール面２２は、カムリング２０の外周面２５と異なる曲率中心を持つ円弧状の曲面に形成される構成とした。
【００５０】
上記構成に基づき、カムリング２０の外周面２５に要求される寸法精度及び仕上げ精度をシール面２２に比べて低くすることが可能となり、カムリング２０の加工を容易にし、生産性を高められる。
【００５１】
本実施の形態では、カムリング２０の外周面２５を部分的に機械加工してシール面２２が形成される構成とした。
【００５２】
上記構成に基づき、シール面２２の寸法精度及び仕上げ精度が確保される。
【００５３】
また、従来のようにカムリングの外周面が全周に渡って機械加工されるものに比べて、加工時間を削減し、生産性を高められる。
【００５４】
本実施の形態では、カムリング２０の外周面２５を部分的に機械加工してカムリング２０の揺動を係止する当たり面２３、２６が形成される構成とした。
【００５５】
上記構成に基づき、当たり面２３、２６の寸法精度及び仕上げ精度が確保される。
【００５６】
また、従来のようにカムリングの外周面が全周に渡って機械加工されるものに比べて、加工時間を削減し、生産性を高められる。
構成とした。
【００５７】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００５８】
１    可変容量型ベーンポンプ
２    ロータ
３    ベーン
６    駆動軸
７    ポンプ室
９    ポンプボディ
１０    可変容量機構
１３    ピン
１４    シール材
１５    吸込ポート
１６    吐出ポート
１７    シール溝
２０    カムリング
２１    ピン受け溝
２２    シール面
２３    当たり面
２４    カム面
２５    外周面
２６    当たり面
３０    アダプタリング
３１    第一流体圧室
３２    第二流体圧室
【図１】
2011026997.tif 000003
【図２】
2011026997.tif 000004