(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリングで押されたバイアスピストン及びコントロールピストンにより径方向に対向して移動可能に支持されることにより偏芯して取付けられたカムリング、前記カムリング内で軸に固定されたロータの複数個の溝に嵌合された複数個のベーン、を有する可変容量形ベーンポンプにおいて、ポンプ吐出ポートを前記ロータの回転方向に第２の吐出ポート、第１の吐出ポート、の順に２つに分割し、前記第１の吐出ポートのポート面積を前記第２のポート面積より小さくし、前記第１の吐出ポートにオリフィス絞りを設け、ポンプの回転数の増加とともに吐出される流量を前記オリフィス絞りで発生する差圧を検出して所定の差圧以上で駆動する制御弁に導き、前記制御弁から排出される圧油を前記コントロールピストンに与え、前記カムリングの偏芯量を減少させて所定の流量に規制するようにしたことを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可変容量形ベーンポンプの改良に関し、特に流量を制限する制御時に発生する流体損失が少ない可変容量形ベーンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可変容量形ベーンポンプは、特公平 5-49829号公報に開示する図２に示すように、回転数の増加に伴って過大な流量を制限するため吐出ポートの出口側に流量の検出をその前後の差圧で検出するオリフィス 130を設け、この差圧が所定の値より大きくなると可変ポンプの偏芯量を制御する制御弁 140を駆動し、カムリング偏芯量を小さくする方向へとカムリングを移動させ流量を所定の値にと制限し、この制御により、回転数の増加に伴う過大な流量を防止することができ、定容量ポンプで発生する無駄なエネルギーによる発熱を防止できた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示す従来の可変容量形ポンプによる制御では、吐出側のポートにオリフィス 130を入れて差圧を発生させて制御の信号として使用しているが、この差圧と通過流量の積は、流体損失エネルギーとなり低い圧力で使用されるシステムでは、この差圧の比率も大きく無視できない。例えば差圧が０．５Mpa で使用圧が２Mpa の場合１／４が損失となった。
本発明の課題は、流量を制限する制御時に発生する流体損失が少ない可変容量形ベーンポンプを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、スプリングで押されたバイアスピストン及びコントロールピストンにより径方向に対向して移動可能に支持されることにより偏芯して取付けられたカムリング、前記カムリング内で軸に固定されたロータの複数個の溝に嵌合された複数個のベーン、を有する可変容量形ベーンポンプにおいて、ポンプ吐出ポートを前記ロータの回転方向に第２の吐出ポート、第１の吐出ポート、の順に２つに分割し、前記第１の吐出ポートのポート面積を前記第２のポート面積より小さくし、前記第１の吐出ポートにオリフィス絞りを設け、ポンプの回転数の増加とともに吐出される流量を前記オリフィス絞りで発生する差圧を検出して所定の差圧以上で駆動する制御弁に導き、前記制御弁から排出される圧油を前記コントロールピストンに与え、前記カムリングの偏芯量を減少させて所定の流量に規制するようにしたことを特徴とする可変容量形ベーンポンプを提供することにより、上述した従来製品の課題を解決した。
【０００５】
【発明の効果】
かかる構成により、本発明は可変容量形ベーンポンプの従来の流量制御と同様に、制御のためオリフィスで流体損失が生ずるが、ポンプの吐出ポートの一部を使用して制御を行うため、従来の制御で全体の流量に対して一定差圧の損失を発生させていた場合に比べ、本発明では第１と第２の吐出ポートの割合に依存し、流体損失を数分の一に押さえることができる。この結果ポンプの制御による流体損失を低減し、必要トルクの低減と油温の上昇を少なくすることができる。又この低減割合は制御の応答性に関わる必要流量に依存し、適切な割合を決めることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態につき詳細に述べる。図１は本発明の実施の形態の可変容量形ベーンポンプ１の概略断面図を示し、スプリング７で押されたバイアスピストン８及びコントロールピストン９により径方向に対向して移動可能に支持されることにより偏芯して取付けられたカムリング２、カムリング２内で回転可能な軸３に固定されたロータ４の複数個の溝５に嵌合された複数個のベーン６、を有する。１０はコントロールピストン９の復帰用オリフィスである。本発明では、ポンプ吐出ポートはロータ４の回転方向（矢印２２）に第２の吐出ポート１２、第１の吐出ポート１１の順に２つに分割され、ポート面積の小さい側の第１の吐出ポート１１にオリフィス絞り１３を設け、ポンプの回転数の増加とともに吐出される流量をオリフィス絞り１３で発生する差圧を検出して所定の差圧以上で駆動する制御弁１４に導き、制御弁１４から排出される圧油を油路１５で、コントロールピストン９に与え、カムリング２をスプリング７で押されたバイアスピストン８に抗して押圧し、カムリング２の偏芯量ｅを減少させて所定の流量に規制するようにした。２３は吸入ポートである。
【０００７】
作動について説明すると、可変容量形ベーンポンプ１の作動は、偏芯して取付けられたカムリング２に対しロータ４が矢印２２方向に回転するとともに、ロータ４の溝５に嵌合されたベーン６がその位置に応じ出入りして、隣合うベーン６、カムリング２及びロータ４、で形成される空間の拡大・縮小を通じてポンプ作用をする。吐出ポート面積の小さい側の第１の吐出ポート１１にオリフィス絞り１３を設け、吐出ポート面積が大きい側の第２の吐出ポート１２は吐出油路 OUTに連通されているので、開口部を大きくしており流量の通過抵抗は少なく損失は殆ど無視できる。吐出ポート面積の小さい側の第１の吐出ポート１１の吐出量は、全体吐出量の数分の１の割合であり、全体吐出量と比例している。オリフィス絞り１３の出口側は吐出ポート面積の大きい側の第２の吐出ポート１２、吐出油路 OUTと合流している。またオリフィス絞り１３の入り口側は制御弁１４の供給圧ポート２１に導かれ、制御弁１４の制御スプール１６を押圧するようにされ、オリフィス絞り１３の出口側は制御弁１４のスプリング室１７側へと導かれている。制御弁１４は、供給圧ポート２１、制御圧ポート２４及びドレンポート２５と３個のポートをもち、供給圧油路１８、制御圧油路１５、ドレン圧油路１９にそれぞれ接続され、制御圧油路１５はコントロールピストン９に導かれ、制御圧の増加につれカムリング２の対抗側に取付けられたスプリング７に抗してカムリング２の偏芯量ｅを小さくしポンプ吐出量を減少させるよう作用する。
【０００８】
ポンプ軸が駆動され、回転数を増加させていくとオリフィス絞り１３前後での差圧は増加し制御弁１４のスプリング２０の所定荷重より増加すると、制御弁１４の制御スプール１６は、図１でみて右方向に押され供給圧ポート２１より供給された圧油が制御圧ポート２４、制御圧油路１５を通りコントロールピストン９に送られ、コントロールピストン９を押して、カムリング２が偏芯量ｅを減少させるよう動かされる。オリフィス絞り１３の差圧が制御弁１４のスプリング２０によって定められた値となると、制御ポート２４は閉じられカムリング２は位置決めされる。このように制御ポート２４の流量は、所定の回転数以上ではカムリングの偏芯量ｅを小さくして流量を規制するよう制御すると同時に、ポンプ全体の吐出量も比例して制御する結果となる。即ちポンプの吐出量は、回転数の増加に関わらず一定に規制され負荷側へ過大な流量を送り出さず無駄な損失を生じさせない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の可変容量形ベーンポンプの概略断面図。
【図２】従来の可変容量形ベーンポンプの概略断面図。
【符号の説明】
１・・可変容量形ベーンポンプ
２・・カムリング
３・・軸
４・・ロータ
５・・溝
６・・ベーン
８・・バイアスピストン
１１・・第１の吐出ポート
１２・・第２の吐出ポート
１３・・オリフィス絞り
１４・・制御弁
２２・・矢印（回転方向）
ｅ・・カムリングの偏芯量
【図１】
0004674740.tif 000002
【図２】
0004674740.tif 000003