(57)【要約】【課題】第１，第２吐出路と、第２吐出路を第１吐出路または吸入路に接続する接続路を有する制御弁とを備える容積型回転ポンプにおいて、ポンプの小型化を図る。【解決手段】ベーンポンプは、ハウジングに形成された収容室４に収容されたポンプユニットＵと、第２吐出路２６を第１吐出路２５または吸入路２２に連通させる接続路４０を有するスプール弁３０とを備える。スプール弁３０は、第１位置で、第２吐出路２６を、接続路４０を介して第１吐出路２５に連通させると共に吸入路２２から遮断し、第２位置で、第２吐出路２６を、接続路４０を介して吸入路２２に連通させると共に第１吐出路２５から遮断するスプール３１を有する。接続路４０は、ロータの回転軸線Ｌの方向から見て収容室４と重なる位置に設けられ、第１，第２吐出路２５，２６は、回転軸線Ｌの方向から見て収容室４と重なる位置で接続路４０に連通する。【選択図】　　図４
2004011624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジングに形成された吸入路、第１吐出路および第２吐出路と、前記ハウジングに形成された収容室に収容されるとともにロータを有するポンプユニットと、前記ハウジングに設けられて前記第２吐出路を前記第１吐出路または前記吸入路に連通させる接続路を有する制御弁とを備え、前記吸入路、前記第１吐出路および前記第２吐出路は、複数のポンプ室が形成された前記ポンプユニットに連通し、前記ポンプユニットは、前記ロータの回転により前記吸入路から前記ポンプ室に吸入した流体を前記第１吐出路および前記第２吐出路に吐出し、前記第２吐出路は前記接続路に直接連通し、前記制御弁は、第１位置で、前記第２吐出路を、前記接続路を介して前記第１吐出路に連通させると共に前記吸入路から遮断し、第２位置で、前記第２吐出路を、前記接続路を介して前記吸入路に連通させると共に前記第１吐出路から遮断する移動可能な弁体を有する容積型回転ポンプにおいて、
前記制御弁は、前記ロータの回転軸線方向から見て前記収容室と重なる位置に設けられたことを特徴とする容積型回転ポンプ。
【請求項２】
前記接続路は、前記回転軸線方向から見て前記収容室と重なる位置に設けられ、前記第２吐出路は、前記回転軸線方向から見て前記収容室と重なる位置で前記接続路に連通し、前記第２吐出路の流体は、前記回転軸線方向から見て前記収容室と重なる位置で前記第１吐出路の流体に合流することを特徴とする請求項１記載の容積型回転ポンプ。
【請求項３】
前記回転ポンプはベーンポンプであり、前記ハウジングは、シールプレートを挟持して結合される第１ハウジング部と第２ハウジング部とから構成され、前記ハウジングにおいて前記第１ハウジング部のみに、前記制御弁が設けられると共に、前記回転軸線方向から見て前記収容室と重なる位置で前記接続路に直接連通する前記第１吐出路および前記第２吐出路が形成され、前記吸入路は、前記ハウジングにおいて前記第２ハウジングのみに形成されて、前記シールプレートに形成された連通口のみを介して前記接続路に連通することを特徴とする請求項１または請求項２記載の容積型回転ポンプ。
【請求項４】
前記吸入路は、入口ポートと、入口ポートに連通すると共に前記収容室において前記ポンプユニットの外周面と前記収容室の周壁面との径方向での間に形成された環状通路とを有し、前記連通口は、前記環状通路にて前記吸入路に連通することを特徴とする請求項３記載の容積型回転ポンプ。
【請求項５】
前記接続路は、前記第１吐出路に直接連通する第１流出ポートと、前記吸入路に連通する第２流出ポートと、前記第２吐出路に常時連通する連絡路とから構成され、前記弁体は、前記第１位置で前記第１吐出路を前記連絡路に連通させると共に前記第２流出ポートを閉塞し、前記第２位置で前記第２流出ポートを前記連絡路に連通させると共に前記第１流出ポートを閉塞し、流体圧が過大になることを防止するリリーフ弁が設けられたリリーフ通路が、前記連絡路または前記第２吐出路から分岐して設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の容積型回転ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸入路および第１，第２吐出路と、第２吐出路を第１吐出路または吸入路に接続する接続路を有する制御弁とを備える容積型回転ポンプ、好適にはベーンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の容積型回転ポンプとして、特開２００２−２１７４７号公報に開示された油圧ベーンポンプがある。このベーンポンプは、ボディおよびカバーからなるハウジングと、カバーに形成される入口ポート、連通路および環状通路と、ボディに形成されるメイン吐出路およびサブ吐出路と、カバーに形成された収容室に収容されてベーンが設けられたロータの回転により入口ポートから連通路および環状通路を経て吸入した流体を高圧状態でメイン吐出路およびサブ吐出路に吐出するポンプユニットと、ボディに収容されてメイン吐出路に対するサブ吐出路の連通および遮断を行う制御弁とを備える。
【０００３】
そして、制御弁の弁体が第１位置を占めるとき、ポンプユニットから吐出された作動油は、制御弁よりも上流側の第１サブ吐出通路から制御弁を経て第２サブ吐出通路を通って、メイン吐出通路の作動油に合流する。また、制御弁の弁体が第２位置を占めるとき、ポンプユニットから吐出された作動油は、第１サブ吐出通路から制御弁を経た後、カバーに形成された帰還通路を通って、入口ポートに流入する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術では、ロータの回転軸線方向から見て、制御弁は収容室から径方向で外方に離れて配置されているため、ベーンポンプが回転軸線の径方向に大型化して、望ましい取付箇所へのポンプの配置が困難になることがあった。また、制御弁がポンプユニットから離れていることに付随して、収容室から径方向で外方に離れた位置でメイン吐出通路に連通する第２サブ吐出通路と還流通路とが必要になって、ポンプユニットから吐出された作動油が、サブ吐出通路を通ってメイン吐出通路の作動油に合流するまでの油路の通路長、および第１サブ吐出通路を通り、さらに帰還通路を経て入口ポートに流入するまでの油路の通路長が長くなって、ポンプが大型化するうえに、流路抵抗が大きなって、容積効率が低下する原因となっていた。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜５記載の発明は、第１，第２吐出路と、第２吐出路を第１吐出路または吸入路に接続する接続路を有する制御弁とを備える容積型回転ポンプにおいて、ポンプの小型化を図ることを目的とする。そして、請求項２，３記載の発明は、さらに、流路抵抗の減少を図ると共に容積効率の向上を図ることを目的とし、請求項４記載の発明は、さらに、ベーンポンプの配置の自由度の増大およびベーンポンプの小型化に寄与することを目的とし、請求項５記載の発明は、さらに、制御弁による油路切換時の流量変動を抑制すると共にポンプの負荷の増加を回避することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、ハウジングと、該ハウジングに形成された吸入路、第１吐出路および第２吐出路と、前記ハウジングに形成された収容室に収容されるとともにロータを有するポンプユニットと、前記ハウジングに設けられて前記第２吐出路を前記第１吐出路または前記吸入路に連通させる接続路を有する制御弁とを備え、前記吸入路、前記第１吐出路および前記第２吐出路は、複数のポンプ室が形成された前記ポンプユニットに連通し、前記ポンプユニットは、前記ロータの回転により前記吸入路から前記ポンプ室に吸入した流体を前記第１吐出路および前記第２吐出路に吐出し、前記第２吐出路は前記接続路に直接連通し、前記制御弁は、第１位置で、前記第２吐出路を、前記接続路を介して前記第１吐出路に連通させると共に前記吸入路から遮断し、第２位置で、前記第２吐出路を、前記接続路を介して前記吸入路に連通させると共に前記第１吐出路から遮断する移動可能な弁体を有する容積型回転ポンプにおいて、前記制御弁は、前記ロータの回転軸線方向から見て前記収容室と重なる位置に設けられた容積型回転ポンプである。
【０００７】
これにより、ハウジングに設けられた制御弁の少なくとも一部は、径方向で収容室と重なる位置に設けられる。
この結果、請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、第２吐出路を第１吐出路または吸入路に連通させる接続路を有する制御弁は、ロータの回転軸線方向から見て、該ロータを有するポンプユニットが収容される収容室と重なる位置に設けられたことにより、制御弁の少なくとも一部が収容室の径方向での範囲内に位置するので、前記従来技術に比べて回転ポンプが径方向で小型化されて、回転ポンプの取付箇所での制約が少なくなり、その配置の自由度が大きくなる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の容積型回転ポンプにおいて、前記接続路は、前記回転軸線方向から見て前記収容室と重なる位置に設けられ、前記第２吐出路は、前記回転軸線方向から見て前記収容室と重なる位置で前記接続路に連通し、前記第２吐出路の流体は、前記回転軸線方向から見て前記収容室と重なる位置で前記第１吐出路の流体に合流するものである。
【０００９】
これにより、接続路に直接連通する第２吐出路が、収容室の径方向での範囲内で接続路に連通し、しかも第２吐出路の流体が、収容室から径方向で外方に離れた位置ではなく、収容室の径方向での範囲内で第１吐出路の流体に合流するので、第２吐出路全体の通路長が短くなる。
【００１０】
この結果、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、制御弁の接続路は、回転軸線方向から見て収容室と重なる位置に設けられ、第２吐出路は、回転軸線方向から見て収容室と重なる位置で前記接続路に連通し、第２吐出路の流体は、回転軸線方向から見て収容室と重なる位置で第１吐出路の流体に合流することにより、第２吐出路全体の通路長を短くすることができるので、回転ポンプを小型化できるうえ、第２吐出路での流路抵抗を減少させることができて、容積効率が向上する。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の容積型回転ポンプにおいて、前記回転ポンプはベーンポンプであり、前記ハウジングは、シールプレートを挟持して結合される第１ハウジング部と第２ハウジング部とから構成され、前記ハウジングにおいて前記第１ハウジング部のみに、前記制御弁が設けられると共に、前記回転軸線方向から見て前記収容室と重なる位置で前記接続路に直接連通する前記第１吐出路および前記第２吐出路が形成され、前記吸入路は、前記ハウジングにおいて前記第２ハウジングのみに形成されて、前記シールプレートに形成された連通口のみを介して前記接続路に連通するものである。
【００１２】
これにより、第１吐出路は収容室の径方向での範囲内で接続路に直接連通するので、接続路を介して第１吐出路に連通される第２吐出路において、制御弁よりも下流側には第２吐出路が存しないため、第２吐出路全体の通路長が短くなる。また、第２吐出路が直接連通する接続路は、弁体の第２位置で、シールプレートの連通口のみを介して吸入路に連通するため、接続路と吸入路との間の通路の通路長をシールプレートの厚みに等しくすることができて、該通路長を極めて短くすることができる。
【００１３】
この結果、請求項３記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、ベーンポンプのハウジングは、シールプレートを挟持して結合される第１ハウジング部と第２ハウジング部とから構成され、第１ハウジング部のみに、制御弁が設けられると共に、回転軸線方向から見て収容室と重なる位置でそれぞれ接続路に直接連通する第１吐出路および第２吐出路が形成され、吸入路は、第２ハウジングのみに形成されて、シールプレートに形成された連通口のみを介して接続路に連通することにより、第２吐出路全体の通路長を短くすることができるので、ベーンポンプを小型化できるうえ、容積効率が一層向上し、さらに接続路と吸入路とを連通させるための通路の通路長を極めて短くすることができるので、この点でもベーンポンプを小型化できる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の容積型回転ポンプにおいて、前記吸入路は、入口ポートと、入口ポートに連通すると共に前記収容室において前記ポンプユニットの外周面と前記収容室の周壁面との径方向での間に形成された環状通路とを有し、前記連通口は、前記環状通路にて前記吸入路に連通するものである。
【００１５】
これにより、連通口が連通する吸入路は環状通路であるので、連通口の環状通路との連通位置の自由度が、環状通路の周方向で大きくなる。
この結果、請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、シールプレートの連通口は、収容室に形成されて吸入路を構成する環状通路にて吸入路に連通することにより、吸入路に対する連通口の連通位置の自由度が大きくなって、収容室の径方向での範囲内に位置する制御弁または接続路４０の配置の自由度が大きくなるので、ベーンポンプの配置の自由度の増大およびベーンポンプの小型化に寄与できる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の容積型回転ポンプにおいて、前記接続路は、前記第１吐出路に直接連通する第１流出ポートと、前記吸入路に連通する第２流出ポートと、前記第２吐出路に常時連通する連絡路とから構成され、前記弁体は、前記第１位置で前記第１吐出路を前記連絡路に連通させると共に前記第２流出ポートを閉塞し、前記第２位置で前記第２流出ポートを前記連絡路に連通させると共に前記第１流出ポートを閉塞し、流体圧が過大になることを防止するリリーフ弁が設けられたリリーフ通路が、前記連絡路または前記第２吐出路から分岐して設けられたものである。
【００１７】
これにより、第１位置と第２位置との間での弁体移動時に、第１流出ポートおよび第２流出ポートが共に弁体により閉塞される場合にも、連絡路および連絡路に連通する第２吐出路の流体圧が著しく高圧になることが防止される。
【００１８】
この結果、請求項５記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、接続路は、第１吐出路に直接連通する第１流出ポートと、吸入路に連通する第２流出ポートと、第２吐出路に常時連通する連絡路とから構成され、弁体は、第１位置で第１流出ポートを連絡路に連通させると共に第２流出ポートを閉塞し、第２位置で第２流出ポートを連絡路に連通させると共に第１流出ポートを閉塞し、リリーフ弁が設けられたリリーフ通路が、連絡路または第２吐出路から分岐して設けられたことにより、弁体の移動時に連絡路および第２吐出路の流体圧が過大になることが防止されるので、接続路に連通する第１，第２吐出路および吸入路の、接続路に対する連通位置の自由度が大きくなると共に、弁体の第１位置および第２位置への移行時に、第２吐出路が第１吐出路および吸入路に切り換えられたときの流体の流量変動を抑制することができ、さらにポンプの負荷の増加が回避されて、ポンプの駆動が円滑になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１〜図９を参照しながら説明する。
この実施例において、本発明に係る容積型回転ポンプであるベーンポンプＰ（図１参照）は、流体としての作動油を流体利用機器としての車両用の金属ベルト式無段変速機に供給するための油圧ポンプとして使用され、該無段変速機が収容されるミッションケース内に配置される。周知のように、この型式の無段変速機は、車両に搭載された内燃機関のクランク軸に連結された駆動軸に設けられた駆動プーリと、駆動輪を駆動する駆動軸に連結された従動軸に設けられた従動プーリと、両プーリに掛け渡された無端の金属ベルトとを備える。駆動プーリおよび従動プーリは、それぞれ固定プーリ半体と可動プーリ半体とを有し、可動プーリ半体は、ベーンポンプＰから吐出された作動油が作動油路を通じて供給される油圧室の油圧に応じて固定プーリ半体に対して接近および離隔可能とされる。そして、内燃機関が運転されて、制御装置が作動油路に設けられた油圧制御弁を制御することにより油圧室内の油圧が制御され、駆動プーリおよび従動プーリにおける金属ベルトの巻掛け径が連続的に変更されることで、無段変速機の速度比が無段階に変更される。
【００２０】
図１，図２を参照すると、ベーンポンプＰは、ポンプユニットＵと、第１ハウジング部としてのボディ１および第２ハウジング部としてのカバー２から構成されるハウジングＨと、ボディ１およびカバー２により挟持されて、複数のボルトＢによりボディ１およびカバー２と共に一体に結合されるシールプレート３（図４も参照）とを備える。カバー２には、シールプレート３との合わせ面２ａで開口する凹部２ｂが形成され、該凹部２ｂがシールプレート３により覆われることで、ポンプユニットＵが収容される収容室４が形成される。
【００２１】
前記内燃機関の動力により回転方向Ｒに回転駆動されるベーンポンプＰの駆動軸５は、前記クランク軸の動力が伝達される動力伝達部材の取付部５ａが設けられる基端部側で、ボディ１に固定された滑り軸受６、および、その先端部側で、収容室４を形成する底壁２ｃに固定された滑り軸受７を介して、ハウジングＨに回転可能に支持される。
【００２２】
図３を併せて参照して、ポンプユニットＵについて説明する。ポンプユニットＵは、円柱面からなる外周面１０ａと楕円に近似した形状の内周面１０ｂとを有する環状のカムリング１０と、カムリング１０の内側に配置されたロータ１１と、ロータ１１に周方向に等間隔に径方向を指向して設けられた複数のベーン溝１１ａ内に、それぞれ径方向に摺動自在に嵌合された複数のベーン１２と、カムリング１０およびロータ１１のボディ１側の側面を覆う第１サイドプレート１３と、カムリング１０およびロータ１１のカバー２側の側面を覆う第２サイドプレート１４と、カムリング１０に直径方向に対向して設けられた１対の貫通孔１０ｃを回転軸線方向Ａ１に貫通すると共に、第１サイドプレート１３に設けられた１対の圧入孔１３ｃおよび第２サイドプレート１４に設けられた１対の圧入孔１４ｃにそれぞれ圧入されて、ロータ１１がカムリング１０の内部に配置され、カムリング１０が第１，第２サイドプレート１３，１４により挟持された状態で、カムリング１０および両サイドプレート１３，１４の周方向の位置を整合させる１対の位置決めピン１５とを備える。
【００２３】
そして、カムリング１０、ロータ１１、ベーン１２および両サイドプレート１３，１４が、両位置決めピン１５により一体化されて構成されたポンプユニットＵは、ボディ１に保持された状態の駆動軸５に挿入され、両位置決めピン１５の第１サイドプレート１３からの突出部１５ａが、シールプレート３の１対の圧入孔３ｃおよびボディ１の１対の圧入孔１ｃにそれぞれ圧入されることで、ボディ１に固定される。その後、第２サイドプレート１４とカバー２とがＯリング１６により油密となるように、カバー２がボディ１に被せられて、ボルトＢにより締結される。
【００２４】
なお、この明細書において、「径方向」および「周方向」は、それぞれ、「ロータ１１の回転軸線Ｌを中心とした放射方向」および「ロータ１１の回転軸線Ｌを中心とした円周方向」を意味する。
【００２５】
ロータ１１の中心部には、周壁面にスプライン１１ｃが形成された結合孔１１ｂが形成され、該結合孔１１ｂに挿入される駆動軸５の外周面に設けられたスプライン５ｂがスプライン１１ｃに嵌合されて、駆動軸５とロータ１１とが一体回転可能に結合される。
【００２６】
また、各ベーン１２の先端は、カムリング１０の内周面１０ｂに形成されたカム面１７に摺接し、カム面１７とロータ１１の外周面との間であって、第１，第２サイドプレート１３，１４に挟まれた空間が、複数のベーン１２により仕切られることで、ロータ１１の回転に応じて容積が変化する可変容積室からなる複数のポンプ室１８が形成される。なお、各ポンプ室１８から吐出されたの作動油の一部は、各ベーン溝１１ａの底部に設けられたベーン背圧室１１ｄに供給される。そのため、ベーンポンプＰの運転後は、この背圧により各ベーン１２はベーン溝１１ａ内で径方向で外方に押し出されて、各ベーン１２の先端がカム面１７に押し付けられる。
【００２７】
図２，図３を参照すると、カムリング１０には、直径方向で対向する位置であって、周方向の所定範囲に、ポンプ室１８に連通する１対の第１，第２吸入ポート２０１，２０２および１対の第１，第２吐出ポート２１１，２１２が形成される。各吸入ポート２０１，２０２は、回転軸線方向Ａ１でのカムリング１０の両側面に、外周面１０ａおよびカム面１７で開口して設けられた１対の溝２０ａから構成される。各吐出ポート２１１，２１２は、回転軸線方向Ａ１でのカムリング１０の両側面に、カム面１７のみに開口して設けられた１対の溝２１ａと該１対の溝２１ａを連通させる貫通孔２１ｂとから構成される。
【００２８】
次に、ハウジングＨおよびシールプレート３に形成される油路について主として説明する。
図２，図４を参照すると、ポンプユニットＵに直接連通する吸入路２２は、ハウジングＨにおいてカバー２のみに形成される。具体的には、この吸入路２２は、回転軸線方向Ａ１にカバー２を貫通して形成されて合わせ面２ａで開口する孔がシールプレート３により覆われることで形成される入口ポート２３と、収容室４において該収容室４を形成する周壁面２ｄとポンプユニットＵの外周面Ｕａとの径方向での間に形成される凹部２ｂの間隙がシールプレート３により覆われることで形成されるほぼ円環状の環状通路２４とから構成される。入口ポート２３は、環状通路２４から径方向外方に突出した形状を呈し、環状通路２４の外周側部分で該環状通路２４に連通する。
【００２９】
そして、吸入路２２の入口部２２ａ、この実施例では入口ポート２３の入口部は、継手（図示されず）が嵌合される嵌合部２３ｃを有すると共に、該継手および油管を介して作動油が貯留されるリザーバＴ（図３参照）に連通するポンプ入口２２ａ１を有する。また、吸入路２２の出口部２２ｂ、この実施例では環状通路２４の出口部は、ポンプユニットＵの両吸入ポート２０１，２０２に直接連通する。
【００３０】
図４，図６を参照すると、ポンプユニットＵに連通する第１，第２吐出路２５，２６は、ハウジングＨのうちボディ１のみに形成される。具体的には、第１吐出路２５は、入口部２５ａと、シールプレート３との合わせ面１ａで開口して形成された溝がシールプレート３で覆われることで形成される中間部２５ｃと、出口部２５ｂとから構成される。
【００３１】
入口部２５ａは、第１サイドプレート１３およびシールプレート３にそれぞれ形成された連通口１３ａ，３ａと共に、回転軸線方向Ａ１で見たとき、第１吐出ポート２１１全体と重なる位置にある。さらに、両連通口１３ａ，３ａは、後述する第２吐出ポート２１２と同様に、第１吐出ポート２１１とほぼ整合する形状を有する。それゆえ、図４に示されるように、両連通口１３ａ，３ａを介して第１吐出ポート２１１と連通する入口部２５ａは、回転軸線方向Ａ１で見て、その全体がポンプユニットＵ、およびポンプユニットＵの外周面Ｕａから環状通路２４の分だけ径方向で外方に大きい周壁面２ｄを有する収容室４と重なる位置にある。また、出口部２５ｂは、前記無段変速機への前記作動油路に連通するポンプ出口２５ｂ１を有する。
【００３２】
一方、ボディ１に形成された孔（図２も参照）から構成される第２吐出路２６は、合わせ面１ａから回転軸線方向Ａ１に延びて形成された入口部２６ａと、中間部２６ｃと、出口部２６ｂとから構成される。中間部２６ｃおよび出口部２６ｂは、ボディ１の外周面から後述するスプール３１が摺動可能に嵌合する弁孔３２の周壁面３２ａで開口するように直線状に延びて形成されて、外周面側の開口がプラグ２７により閉塞された円孔から構成され、出口部２６ｂは、周壁面３２ａで開口する開口部２６ｂ１を有すると共にスプール弁３０への流入ポートともなる部分であり、中間部２６ｃは、入口部２６ａと出口部２６ｂとの間に形成される。
【００３３】
入口部２６ａは、第１サイドプレート１３およびシールプレート３にそれぞれ形成された連通口１３ｂ，３ｂと共に、回転軸線方向Ａ１で見たとき、第２吐出ポート２１２全体と重なる位置にある。両連通口１３ｂ，３ｂは、第２吐出ポート２１２とほぼ整合する形状（図１参照）を有する。それゆえ、図４に示されるように、両連通口１３ｂ，３ｂを介して第２吐出ポート２１２と連通する入口部２６ａは、回転軸線方向Ａ１で見て、その全体がポンプユニットＵおよび収容室４と重なる位置にある。また、出口部２６ｂは、回転軸線方向Ａ１で見たとき、その全体が収容室４と重なる位置にあり、さらに部分的にポンプユニットＵと重なる位置にある。
【００３４】
次に、ハウジングＨに設けられる複数の弁、さらにそれら弁と吸入路２２、第１，第２吐出路２５，２６等の油路との関係について主として説明する。
ハウジングＨにおいてボディ１のみに、第２吐出路２６を、ベーンポンプＰのポンプ回転数に応じて第１吐出路２５または吸入路２２に連通させる接続路４０を有する制御弁としてのスプール弁３０が設けられる。スプール弁３０は、第１吐出路２５に対して、第２吐出路２６の連通および遮断を行うことにより、ポンプ出口２５ｂ１から吐出される作動油の前記無段変速機への供給流量を制御する。
【００３５】
図７を併せて参照すると、スプール弁３０は、弁体としてのスプール３１と、弁ボディを兼ねるボディ１の一部分１ｄから構成されて、スプール３１が摺動して往復直線移動可能に嵌合する有底の円孔からなる弁孔３２と、該弁ボディの内周壁面（周壁面３２ａ）に形成された第１，第２制御ポート３３，３４と、スプール３１の移動方向で両制御ポート３３，３４の間に配置されて前記内周壁（周壁面３２ａ）に形成された第１，第２流出ポート３５，３６と、スプール３１の基端部と弁孔３２の開口部を閉塞するプラグ３８との間に配置された圧縮コイルばねからなる戻しばね３７とを備える。そして、スプール３１は、第１，第２ランド３１ａ，３１ｂと、前記移動方向で両ランド３１ａ，３１ｂの間に形成された円環状のグルーブからなる連絡路３１ｃとを有する。ここで、第１，第２制御ポート３３，３４および第１，第２流出ポート３５，３６は、合わせ面１ａで開口すると共に弁孔３２と交差する溝がシールプレート３により覆われることで形成される。なお、３９は、プラグ３８をボディ１に係止するためのクリップである。
【００３６】
スプール３１の先端部には、第１制御ポート３３からの第１パイロット油の油圧を受ける受圧面が設けられ、その基端部には、戻しばね３７を収容する有底の円孔からなるばね室３１ｄ（図７参照）に第２制御ポート３４からの第２パイロット油の油圧を受ける受圧面が設けられる。第１，第２パイロット油の油圧は、制御装置（図示されず）により作動制御される油圧制御弁により、ポンプ回転数（この実施例では、駆動軸５がクランク軸の動力により回転駆動されるため、ポンプ回転数は前記内燃機関の機関回転数に比例する。）に応じて制御される。
【００３７】
具体的には、図３（Ａ），図４，図７に示されるように、ポンプ回転数が低回転域での所定値以下のとき、前記第１パイロット油が低油圧、前記第２パイロット油が高油圧とされて、スプール３１は、戻しばね３７の弾発力および前記第２パイロット油の油圧により、連絡路３１ｃと第１流出ポート３５とを連通させると共に、第２流出ポート３６が第２ランド３１ｂにより閉塞される第１位置を占める。
【００３８】
また、図３（Ｂ），図５，図８に示されるように、ポンプ回転数が前記所定値を越えるとき、前記第１パイロット油が高油圧、前記第２パイロット油が低油圧とされて、スプール３１は、戻しばね３７の弾発力に抗して移動して、連絡路３１ｃと第２流出ポート３６とを連通させると共に、第１流出ポート３５が第１ランド３１ａにより閉塞される第２位置を占める。
【００３９】
そして、第１流出ポート３５は、第１吐出路２５の入口部２５ａに、常時、直接連通することから、第１吐出路２５は、回転軸線方向Ａ１から見て、ポンプユニットＵおよび収容室４と重なる位置で第１流出ポート３５に連通する。一方、第２流出ポート３６は、シールプレート３に形成された連通口３ｄに、常時、直接連通する。この連通口３ｄは、回転軸線方向Ａ１で見て、第２流出ポート３６と重なる位置にあり、環状通路２４に、常時、直接連通する。それゆえ、第２流出ポート３６は、連通口３ｄのみを介して、環状通路２４に、常時連通する。また、連絡路３１ｃは、第２吐出路２６の出口部２６ｂに、常時、直接連通する。
【００４０】
ここで、第１，第２流出ポート３５，３６および連絡路３１ｃは、第２吐出路２６を第１吐出路２５または吸入路２２に連通させる接続路４０を構成する。そして、スプール３１は、前記第１位置で、第１流出ポート３５を連絡路３１ｃに連通させると共に第２ランド３１ｂにより第２流出ポート３６を閉塞し、前記第２位置で、第２流出ポート３６を連絡路３１ｃに連通させると共に第１ランド３１ａにより第１流出ポート３５を閉塞する。これにより、スプール３１は、前記第１位置で、第２吐出路２６を、接続路４０を介して第１吐出路２５に連通させると共に吸入路２２から遮断し、前記第２位置で、第２吐出路２６を、接続路４０および連通口３ｄを介して吸入路２２に連通させると共に第１吐出路２５から遮断するように、第２吐出路２６の作動油が流れる油路を切り換える。
【００４１】
さらに、図４に示されるように、スプール弁３０の一部、さらに詳細にはスプール３１および接続路４０のそれぞれの一部は、回転軸線方向Ａ１から見て、収容室４と重なる位置に設けられる。具体的には、前記第１位置にあるスプール３１において、第１，第２ランド３１ａ，３１ｂの一部および連絡路３１ｃの一部が、回転軸線方向Ａ１で見て、収容室４と重なる位置にあり、同時に第１ランド３１ａの一部および連絡路３１ｃの一部が、回転軸線方向Ａ１で見て、ポンプユニットＵと重なる位置にある。また、第１流出ポート３５の一部は、回転軸線方向Ａ１で見て、ポンプユニットＵおよび収容室４と重なる位置にあり、第２流出ポート３６の一部は、回転軸線方向Ａ１で見て、収容室４の一部である環状通路２４において、円環状の環部分２４ａから径方向に突出する突出部分２４ｂと重なる位置にある。
【００４２】
それゆえ、回転軸線方向Ａ１で見て、第１吐出路２５の入口部２５ａ全体および第２吐出路２６の出口部２６ｂ全体が、少なくとも収容室４と重なることから、第１吐出路２５および第２吐出路２６は、回転軸線方向Ａ１から見て収容室４と重なる位置で接続路４０に連通する。また、これにより、スプール３１が前記第１位置を占めるとき、第２吐出路２６の作動油は、回転軸線方向Ａ１から見て収容室４と重なる位置で、第１吐出路２５の作動油に合流することになる。
【００４３】
また、図４，図９を参照すると、ボディ１、シールプレート３およびカバー２に渡って、連絡路３１ｃから分岐したリリーフ通路５０が形成され、このリリーフ通路５０にリリーフ弁５１が設けられる。リリーフ通路５０は、ボディ１に形成されたボディ側油路５０ａ、シールプレート３に形成された連通口５０ｂおよびカバー２に形成されたカバー側油路５０ｃから構成される。そして、カバー２において、カバー側油路５０ｃに、連絡路３１ｃの作動油が受圧面に作用するリリーフ弁５１が設けられる。
【００４４】
リリーフ弁５１は、円筒状の弁体５２と、弁ボディを兼ねるカバー２の一部分２ｅから構成されて弁体５２が摺動可能に嵌合する弁孔５３と、該弁ボディの内周壁面（弁孔５２の周壁面５２ａ）に形成されて合わせ面２ａで開口する流入ポート５４およびリリーフポート５５と、弁体５２と弁孔５３の開口部を閉塞するプラグ５７との間に配置されたリリーフばね５６とを備える。ここで、流入ポート５４およびリリーフポート５５は、合わせ面２ａで開口すると共に弁孔５３と交差する溝から構成され、流入ポート５４は、溝の開口部がシールプレート３により覆われることで形成される。なお、５８は、プラグ５７をカバー２に係止するためのクリップである。
【００４５】
このリリーフ弁５１は、スプール弁３０の移動時に、第１，第２ランド３１ａ，３１ｂにより第１，第２流出ポート３５，３６がそれぞれ同時に閉塞されるとき、第２吐出路２６からの圧油が、連絡路３１ｃに閉じこめられることにより、連絡路３１ｃおよび該連絡路３１ｃに常時連通する第２吐出路２６に過大な油圧が発生するのを防止するためのものである。そのため、設定された許容油圧を越える油圧が連絡路３１ｃおよび第２吐出路２６に発生したとき、リリーフ通路５０の作動油が弁体５２の受圧面に作用することで、リリーフばね５６の弾発力に抗してリリーフ弁５１が開弁して、第１吐出路２５に、シールプレート３の連通口３ｅを介して連通するリリーフポート５５を通じて、第２吐出路２６、連絡路３１ｃおよびリリーフ通路５０に存する作動油を第１吐出路２５に放出する。
【００４６】
さらに、図２，図６に示されるように、ボディ１には、回転軸線方向Ａ１で見て入口ポート２３と重なる位置に、ベーンポンプＰの軽量化のための凹部６０が、合わせ面１ａで開口するように、鋳抜きにより形成される。凹部６０の底面には、ベーンポンプＰの外部に開放する貫通孔からなるドレン通路６２が形成され、シールプレート３とボディ１との間から僅かに漏れる作動油が、円弧状の溝６１に流入した後、該溝６１を流れて凹部６０に流入し、さらにドレン通路６２を経てベーンポンプＰの外部、すなわち前記ミッションケース内に流出する。
【００４７】
次に、図３〜図５，図７，図８を参照して、スプール弁３０の動作および作動油の流れについて説明する。なお、図３において、第１流出ポート３５と該第１流出ポート３５に直接連通する吐出路２５との間は、二点鎖線で示され、図４，図５において、カバー２に設けられた吸入路２２およびリリーフ弁５１は二点鎖線で示されている。
【００４８】
前記内燃機関が運転され、駆動軸５が回転駆動されてロータ１１が回転し、各ポンプ室１８の容積がロータ１１の回転位置に応じて増減する。ポンプ回転数が低回転域の所定値以下のとき、図３（Ａ），図４，図７に図示されるように、スプール３１は、前記第１位置を占める。この状態で、リザーバＴからの作動油が、入口ポート２３および環状通路２４を経て、第１，第２吸入ポート２０１，２０２に達する。そして、第１，第２吸入ポート２０１，２０２から吸入行程にあるポンプ室１８に吸入された作動油は、吐出行程に移行したポンプ室１８から、高圧状態になって、それぞれ、第１，第２吐出ポート２１１，２１２を経て第１，第２吐出路２５，２６に吐出される。
【００４９】
第１吐出路２５に吐出された作動油はポンプ出口２５ｂ１に達し、ポンプ出口２５ｂ１から前記作動油路に供給される。また、第２吐出路２６に吐出された作動油は、スプール弁３０の連絡路３１ｃに流入し、さらに該連絡路３１ｃと連通する第１流出ポート３５を経て、第１吐出路２５の入口部２５ａに達して、第１吐出路２５の作動油と合流した後、ポンプ出口２５ｂ１に達する。このとき、第２流出ポート３６は第２ランド３１ｂにより閉塞されているので、第２吐出路２６の作動油が吸入路２２に還流することはない。このため、前記作動油路には、第１吐出路２５の作動油と第２吐出路２６の作動油との合計の流量の作動油が供給される。それゆえ、ポンプ回転数が低回転、すなわち前記内燃機関の機関回転数が低回転であるにも拘わらず、前記無段変速機の両プーリの可動プーリ半体を移動させて変速比を変更するのに十分な油圧を形成する流量が得られる。
【００５０】
ポンプ回転数が前記所定値を越えると、図３（Ｂ），図５，図８に図示されるように、スプール３１は、前記第２位置を占める。そのため、ポンプ回転数が前記所定値以下のときと同様に、吸入路２２を通った作動油は、第１，第２吸入ポート２０１，２０２から吸入行程にあるポンプ室１８に吸入された後、吐出行程に移行したポンプ室１８から第１，第２吐出ポート２１１，２１２を経て第１，第２吐出路２５，２６にそれぞれ吐出される。
【００５１】
そして、高圧状態になって第１吐出路２５に吐出された作動油は、ポンプ出口２５ｂ１に達し、さらに前記作動油路に供給される。一方、第２吐出路２６に吐出された作動油は、スプール弁３０の連絡路３１ｃに流入し、さらに該連絡路３１ｃと連通する第２流出ポート３６を経て、連通口３ｄを通った後、環状通路２４に流入する。そして、このように還流された作動油は、再度第１，第２吸入ポート２０１，２０２から吸入行程にあるポンプ室１８に吸入される。このとき、第１流出ポート３５は第１ランド３１ａにより閉塞されているので、第２吐出路２６の作動油が第１吐出路２５の作動油と合流することはない。
【００５２】
このため、前記作動油路には、第１吐出ポート２１１からの作動油が、第１吐出路２５を経て供給される。この回転域では、ポンプ回転数が前記所定値を越えているので、第１吐出ポート２１１のみからの吐出流量で前記無段変速機の両プーリの可動プーリ半体を移動させて変速比を変更するのに十分な油圧を形成することができる。また、第２吐出ポート２１２からの作動油は、第２吐出路２６、連絡路３１ｃ、第２流出ポート３６および連通口３ｄを通って吸入路２２に還流するので、その分、ベーンポンプＰの負荷が軽減される。
【００５３】
次に、前述のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
ボディ１のみに設けられて、第２吐出路２６を第１吐出路２５または吸入路２２に連通させる接続路４０を有するスプール弁３０は、ロータ１１の回転軸線方向Ａ１から見て、ロータ１１を有するポンプユニットＵが収容された収容室４と重なる位置、すなわち径方向で収容室４と重なる位置に設けられることにより、スプール弁３０の一部が収容室４の径方向での範囲内に位置するので、前記従来技術に比べてベーンポンプＰが径方向で小型化されて、ベーンポンプＰのミッションケース内の取付箇所での制約が少なくなり、その配置の自由度が大きくなる。
【００５４】
スプール弁３０の接続路４０は、回転軸線方向Ａ１から見て収容室４と重なる位置に設けられ、第２吐出路２６は、回転軸線方向Ａ１から見て収容室４と重なる位置で接続路４０に直接連通し、第２吐出路２６の作動油は、回転軸線方向Ａ１から見て収容室４と重なる位置で第１吐出路２５の作動油に合流することにより、接続路４０に直接連通する第２吐出路２６が、収容室４の径方向での範囲内で接続路４０に連通し、しかも第２吐出路２６の作動油が、収容室４から径方向で外方に離れた位置ではなく、収容室４の径方向での範囲内で第１吐出路２５の作動油に合流するため、第２吐出路２６全体の通路長を短くすることができるので、ベーンポンプＰを小型化できるうえ、第２吐出路２６での流路抵抗を減少させることができて、容積効率が向上する。特に、第１吐出路２５は、回転軸線方向Ａ１から見て、ポンプユニットＵと重なる位置で接続路４０に連通するので、ベーンポンプＰを一層小型化できる。
【００５５】
ベーンポンプＰのハウジングＨは、シールプレート３を挟持して結合されるボディ１とカバー２とから構成され、ボディ１のみに、スプール弁３０が設けられると共に、回転軸線方向Ａ１から見て収容室４と重なる位置でそれぞれ接続路４０に直接連通する第１吐出路２５および第２吐出路２６が形成され、吸入路２２は、カバー２のみに形成されて、シールプレート３に形成された連通口３ｄのみを介して接続路４０に連通することにより、第１吐出路２５は収容室４の径方向での範囲内で接続路４０に直接連通するので、接続路４０を介して第１吐出路２５に連通される第２吐出路２６において、スプール弁３０よりも下流側には第２吐出路２６が存しないため、第２吐出路２６全体の通路長を短くすることができるので、ベーンポンプＰを小型化できるうえ、容積効率が一層向上する。さらに、第２吐出路２６が直接連通する接続路４０は、スプール３１の前記第２位置で、シールプレート３の連通口３ｄのみを介して吸入路２２に連通するため、接続路４０と吸入路２２との間の通路の通路長をシールプレート３の厚みに等しくすることができて、接続路４０と吸入路２２とを連通させるための通路の通路長を極めて短くすることができるので、この点でもベーンポンプＰを小型化できる。
【００５６】
シールプレート３の連通口３ｄは、収容室４に形成されて吸入路２２を構成する環状通路２４にて吸入路２２に連通することにより、連通口３ｄの環状通路２４との連通位置の自由度が、環状通路２４の周方向で大きくなり、ひいては吸入路２２に対する連通口３ｄの連通位置の自由度が大きくなって、収容室４の径方向での範囲内に位置するスプール弁３０または接続路４０の配置の自由度が大きくなるので、ベーンポンプＰの配置の自由度の増加およびベーンポンプＰの小型化に寄与できる。
【００５７】
スプール弁３０の接続路４０は、第１吐出路２５に直接連通する第１流出ポート３５と、吸入路２２に連通する第２流出ポート３６と、第２吐出路２６に直接連通する連絡路３１ｃとから構成され、スプール３１は、前記第１位置で第１流出ポート３５を連絡路３１ｃに連通させると共に第２流出ポート３６を閉塞し、前記第２位置で第２流出ポート３６を連絡路３１ｃに連通させると共に第１流出ポート３５を閉塞し、リリーフ弁５１が設けられたリリーフ通路５０が、連絡路３１ｃから分岐して設けられたことにより、前記第１位置と前記第２位置との間でのスプール３１の移動時に、第１流出ポート３５および第２流出ポート３６が共にスプール３１により閉塞される場合にも、連絡路３１ｃおよび第２吐出路２６の油圧が過大になることが防止されるので、接続路４０に連通する第１，第２吐出路２５，２６および吸入路２２の、接続路４０に対する連通位置の自由度が大きくなると共に、スプール３１の前記第１位置および前記第２位置への移行時に、第２吐出路２６が第１吐出路２５および吸入路２２に切り換えられたときの作動油の流量変動を抑制することができ、さらにベーンポンプＰの負荷の増加が回避されて、ベーンポンプＰの駆動が円滑になる。
【００５８】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前記実施例では、第２吐出路２６は、スプール弁３０の接続路４０よりも下流側には、油路を持たないものであったが、第２吐出路２６が、スプール弁３０を境に、上流端で第２吐出ポート２１２に連通する上流側油路と、下流端で第１吐出路２５に連通する下流側油路を有し、該下流側油路が収容室４と重ならない部分を有していてもよい。
【００５９】
ベーンポンプＰは、３以上の吐出路を有するものでもよく、その場合には、第１，第２吐出路２５，２６は、３以上の吐出路のうちの２つの吐出路に対応する。また、制御弁は、スプール弁３０以外の弁であってもよい。
【００６０】
接続路４０の全体がポンプユニットＵと重なるように形成されてもよく、この場合には、ベーンポンプＰの一層の小型化が可能になる。また、リリーフ通路５０は、前記実施例では、スプール３１の連絡路３１ｃから分岐して設けられたが、第２吐出路２６から分岐して設けられてもよい。さらに、環状通路２４は突出部分２４ｂを有することなく、連通口３ｄが、環状通路２４の環部分２４ａに直接連通していてもよい。
【００６１】
ベーンポンプＰから供給される作動油は、前記実施例では無段変速機に使用されたが、油圧式パワーステアリング装置に使用されてもよく、さらにそれら以外の、作動油または流体を利用する流体利用機器に使用されてもよい。また、容積型回転ポンプは、ベーンポンプ以外の容積型回転ポンプであってもよい。さらに、回転ポンプの駆動源である内燃機関は、車両に搭載されるものでなくてもよく、また回転ポンプは、内燃機関以外の駆動源により駆動されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容積型回転ポンプの実施例であるベーンポンプを一部破断して示す上平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のベーンポンプの作動油の流れを説明する模式図であり、（Ａ）は、スプール弁のスプールが第１位置を占めるときの図であり、（Ｂ）は、スプール弁のスプールが第２位置を占めるときの図である。
【図４】図１のベーンポンプのボディにシールプレートおよび第１サイドプレートが載置された状態の上平面図であり、スプール弁のスプールが第１位置を占めるときの図である。
【図５】図４と同様の上平面図であり、スプール弁のスプールが第２位置を占めるときの図である。
【図６】図１のベーンポンプの弁ボディの上平面図であり、スプール弁のスプールが第１位置を占めるときの図である。
【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図であり、スプール弁のスプールが第１位置を占めるときの図である。
【図８】図７と同様の断面図であり、スプール弁のスプールが第２位置を占めるときの図である。
【図９】図１のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【符号の説明】
１…ボディ、２…カバー、３…シールプレート、３ｄ…連通口、４…収容室、５…駆動軸、６，７…滑り軸受、
１０…カムリング、１１…ロータ、１２…ベーン、１３，１４…サイドプレート、１５…位置決めピン、１６…Ｏリング、１７…カム面、１８…ポンプ室、
２０１，２０２…吸入ポート、２１１，２１２…吐出ポート、２２…吸入路、２３…入口ポート、２４…環状通路、２５，２６…吐出路、２７…プラグ、
３０…スプール弁、３１…スプール、３１ｃ…連絡路、３２…弁孔、３３，３４…制御ポート、３５，３６…流出ポート、３７…戻しばね、３８…プラグ、３９…クリップ、４０…接続路、
５０…リリーフ通路、５１…リリーフ弁、５２…弁体、５３…弁孔、５４…流入ポート、５５…リリーフポート、５６…リリーフばね、５７…プラグ、５８…クリップ、
Ｐ…ベーンポンプ、Ｕ…ポンプユニット、Ｈ…ハウジング、Ｒ…回転方向、Ａ１…回転軸線方向、Ｌ…回転軸線、Ｔ…リザーバ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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