(57)【要約】【課題】  可変容量型ポンプにおいて、アダプタリングを簡易に製造すること。【解決手段】  ポンプケーシング１１内の嵌装孔２０に嵌装されるアダプタリング１９と、アダプタリング１９内に嵌装されて揺動変位可能とされ、アダプタリング１９との間に第１と第２の流体圧室４１、４２を形成するカムリング２２とを有してなる可変容量型ポンプ１０において、アダプタリング１９が円形管からなり、カムリング２２が非円形外周面をもつもの。【選択図】  図２
2007247473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプケーシングに挿入されるポンプ軸に固定して回転駆動されるとともに、多数のベーンを溝に収容して半径方向に移動可能としてなるロータと、
ポンプケーシング内の嵌装孔に嵌装されるアダプタリングと、
アダプタリング内に嵌装されて揺動変位可能とされ、ロータの外周部との間にポンプ室を形成するとともに、アダプタリングとの間に第１と第２の流体圧室を形成するカムリングと、
第１流体圧室にポンプ吐出側通路に設けた主絞りの上流側の圧力を導入し、第２流体圧室に該主絞りの下流側の圧力を導入する吐出流量制御装置とを有し、
吐出流量制御装置が、主絞りの上、下流側の圧力差によって作動し、ポンプ室からの圧力流体の吐出流量に応じて第１流体圧室への供給流体圧を制御する切換弁装置を有してなる可変容量型ポンプにおいて、
アダプタリングが円形管からなり、
カムリングが非円形外周面をもつことを特徴とする可変容量型ポンプ。
【請求項２】
前記カムリングの非円形外周面が、アダプタリングの内周面に支持される揺動支点を設ける凸面部と、アダプタリングの内周面に摺接するシール材を保持する凸面部と、アダプタリングの内周面に衝接するカムリング揺動規制ストッパを設ける凸面部を備える請求項１に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項３】
前記アダプタリングが引抜管からなる請求項１又は２に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項４】
前記カムリングが焼結体からなる請求項１〜３のいずれかに記載の可変容量型ポンプ。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかに記載の可変容量型ポンプを用いた自動車用油圧パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用油圧パワーステアリング装置等に用いて好適な可変容量型ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
可変容量型ポンプとして、特許文献１に記載の如く、ポンプケーシングに挿入されるポンプ軸に固定して回転駆動されるとともに、多数のベーンを溝に収容して半径方向に移動可能としてなるロータと、ポンプケーシング内の嵌装孔に嵌装されるアダプタリングと、アダプタリング内に嵌装されて揺動変位可能とされ、ロータの外周部との間にポンプ室を形成するとともに、アダプタリングとの間に第１と第２の流体圧室を形成するカムリングと、第１流体圧室にポンプ吐出側通路に設けた主絞りの上流側の圧力を導入し、第２流体圧室に該主絞りの下流側の圧力を導入する吐出流量制御装置とを有し、吐出流量制御装置が、主絞りの上、下流側の圧力差によって作動し、ポンプ室からの圧力流体の吐出流量に応じて第１流体圧室への供給流体圧を制御する切換弁装置を有してなるものがある。
【特許文献１】特開2004-132269
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の可変容量型ポンプでは、アダプタリングとカムリングをともに非円形体からなるものにしている。アダプタリングの第１流体圧室を形成する内周面にはカムリング揺動規制ストッパが突状形成され、ポンプ室の容積を最大とするカムリングの揺動限を規制し、アダプタリングの第２流体圧室を形成する内周面にはカムリング揺動規制ストッパが突状形成され、ポンプ室の容積を最小とするカムリングの揺動限を規制する。カムリングの非円形外周面には、アダプタリングの内周面に支持される揺動支点を設ける凸面部と、アダプタリングの内周面に摺接するシール部材を保持する凸面部とが設けられる。
【０００４】
しかしながら、アダプタリングとカムリングがともに非円形体からなり、これらの製造コストが多大になる。素材からの加工コストを低減するため、アダプタリングとカムリングを焼結体とすることも考えられるが、一層のコスト低減が求められる。
【０００５】
本発明の課題は、可変容量型ポンプにおいて、アダプタリングを簡易に製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、ポンプケーシングに挿入されるポンプ軸に固定して回転駆動されるとともに、多数のベーンを溝に収容して半径方向に移動可能としてなるロータと、ポンプケーシング内の嵌装孔に嵌装されるアダプタリングと、アダプタリング内に嵌装されて揺動変位可能とされ、ロータの外周部との間にポンプ室を形成するとともに、アダプタリングとの間に第１と第２の流体圧室を形成するカムリングと、第１流体圧室にポンプ吐出側通路に設けた主絞りの上流側の圧力を導入し、第２流体圧室に該主絞りの下流側の圧力を導入する吐出流量制御装置とを有し、吐出流量制御装置が、主絞りの上、下流側の圧力差によって作動し、ポンプ室からの圧力流体の吐出流量に応じて第１流体圧室への供給流体圧を制御する切換弁装置を有してなる可変容量型ポンプにおいて、アダプタリングが円形管からなり、カムリングが非円形外周面をもつようにしたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記カムリングの非円形外周面が、アダプタリングの内周面に支持される揺動支点を設ける凸面部と、アダプタリングの内周面に摺接するシール材を保持する凸面部と、アダプタリングの内周面に衝接するカムリング揺動規制ストッパを設けるようにしたものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記アダプタリングが引抜管からなるようにしたものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記カムリングが焼結体からなるようにしたものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１〜４いずれかに記載の可変容量型ポンプを用いた自動車用油圧パワーステアリング装置である。
【発明の効果】
【００１１】
（請求項１）
(a)アダプタリングとカムリングの相対応する部分のいずれか一方に設けることが必要とされる凸面部をカムリングの外周面に集め、結果としてアダプタリングを単純な円形管からなるものにし、簡易に製造可能にした。
【００１２】
（請求項２）
(b)カムリングの非円形外周面に、アダプタリングの内周面に支持される揺動支点を設ける凸面部と、アダプタリングの内周面に摺接するシール材を保持する凸面部と、アダプタリングの内周面に衝接するカムリング揺動規制ストッパを設ける凸面部を備えることができる。
【００１３】
（請求項３）
(c)アダプタリングの円形管を引抜管からなるものにすることにより、アダプタリングを一層簡易に製造できる。
【００１４】
（請求項４)
(d)カムリングを燒結体からなるものにすることにより、カムリングの素材からの加工コストを低減できる。
【００１５】
（請求項５）
(e)上述(a)〜(d)の可変容量型ポンプを自動車用油圧パワーステアリング装置に適用することにより、自動車用油圧パワーステアリング装置のコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は可変容量型ポンプを示す断面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３はアダプタリングを示す断面図、図４はカムリングを示す断面図である。
【実施例】
【００１７】
可変容量型ポンプ１０は、自動車の油圧パワーステアリング装置の油圧発生源となるベーンポンプであり、図１、図２に示す如く、ポンプケーシング１１に挿入されるポンプ軸１２にセレーションにより固定されて回転駆動されるロータ１３を有している。ポンプケーシング１１は、ポンプハウジング１１Ａとカバー１１Ｂをボルト１４で一体化して構成されている。ポンプ軸１２は、ポンプハウジング１１Ａの支持孔１５Ａに設けられた軸受１６Ａ（ブッシュ）と、カバー１１Ｂの支持孔１５Ｂに設けられた軸受１６Ｂ（ブッシュ）に支持される。支持孔１５Ａにはオイルシール１６Ｃが嵌装されている。
【００１８】
ロータ１３は周方向の多数位置のそれぞれに設けた溝１３Ａにベーン１７を収容し、各ベーン１７を溝１３Ａに沿う半径方向に移動可能としている。
【００１９】
ポンプケーシング１１のポンプハウジング１１Ａの嵌装孔２０には、プレッシャプレート１８、アダプタリング１９が積層状態で嵌着され、これらは後述する支点ピン２１によって周方向に位置決めされた状態でカバー１１Ｂにより側方から固定保持されている。支点ピン２１の一端はカバー１１Ｂに装着固定されている。
【００２０】
ポンプケーシング１１のポンプハウジング１１Ａに固定されている上述のアダプタリング１９にはカムリング２２が嵌装されている。カムリング２２は、ロータ１３とある偏心量をもってロータ１３を囲み、プレッシャプレート１８とカバー１１Ｂの間で、ロータ１３の外周部との間にポンプ室２３を形成する。そして、ポンプ室２３のロータ回転方向上流側の吸込領域には、カバー１１Ｂに設けた吸込ポート２４が開口し、この吸込ポート２４にはハウジング１１Ａ、カバー１１Ｂに設けた吸込通路（ドレン通路）２５Ａを介してポンプ１０の吸込口２６が連通せしめられている。他方、ポンプ室２３のロータ回転方向下流側の吐出領域には、プレッシャプレート１８に設けた吐出ポート２７が開口し、この吐出ポート２７にはハウジング１１Ａに設けた高圧力室２８Ａ、吐出通路（不図示）を介してポンプ１０の吐出口２９が連通せしめられている。
【００２１】
これにより、可変容量型ポンプ１０にあっては、ポンプ軸１２によってロータ１３を回転駆動し、ロータ１３のベーン１７が遠心力でカムリング２２に押し付けられて回転するとき、ポンプ室２３のロータ回転方向上流側では隣り合うベーン１７間とカムリング２２とが囲む容積を回転とともに拡大して作動流体を吸込ポート２４から吸込み、ポンプ室２３のロータ回転方向下流側では隣り合うベーン１７間とカムリング２２とが囲む容積を回転とともに減縮して作動流体を吐出ポート２７から吐出する。
【００２２】
しかるに、可変容量型ポンプ１０は、吐出流量制御装置４０を有している。
吐出流量制御装置４０は、ポンプケーシング１１に固定されている上述のアダプタリング１９の鉛直最下部に前述の支点ピン２１を載置し、カムリング２２の鉛直最下部をこの支点ピン２１に支持し、カムリング２２をアダプタリング１９内で揺動変位可能としている。
【００２３】
尚、カムリング２２は第１流体圧室４１を形成する外周面の一部にアダプタリング１９の内周面に衝接するカムリング揺動規制ストッパ２２Ａを突状形成され、後述するようにポンプ室２３の容積を最大とするカムリング２２の揺動限を規制される。また、カムリング２２は後述する第２流体圧室４２を形成する外周面の一部にアダプタリング１９の内周面に衝接するカムリング揺動規制ストッパ２２Ｂを突状形成され、後述するようにポンプ室２３の容積を最小とするカムリング２２の揺動限を規制される。
【００２４】
吐出流量制御装置４０は、カムリング２２とアダプタリング１９との間に第１と第２の流体圧室４１、４２を形成している。即ち、第１流体圧室４１と第２流体圧室４２は、カムリング２２とアダプタリング１９の間で、支点ピン２１と、その軸対称位置に設けたシール材４３とで分割される。このとき、第１と第２の流体圧室４１、４２は、カムリング２２とアダプタリング１９の間の両側方をカバー１１Ｂとプレッシャプレート１８により区画され、カムリング２２の前述したカムリング揺動規制ストッパ２２Ａ、２２Ｂがアダプタリング１９に衝合したときに、ストッパ２２Ａの両側に分離される第１流体圧室４１同士を連絡する連絡溝、ストッパ２２Ｂの両側に分離される第２流体圧室４２同士を連絡する連絡溝をプレッシャプレート１８に備える。
【００２５】
また、吐出流量制御装置４０は、ポンプケーシング１１を構成するポンプハウジング１１Ａの吐出口２９内であって、カムリング２２を挟んで第１流体圧室４１の反対側にばね押え５０を螺着し、ばね押え５０が支持する付勢手段としてのばね５１をアダプタリング１９に設けた連絡孔５２に通してカムリング２２の外面に衝接している。ばね５１はカムリング２２をロータ１３の外周部との間でポンプ室２３の容積（ポンプ容量）を最大とする方向へ付勢する。ばね押え５０は、連絡孔５２を収容する空洞を備えるとともに、吐出口２９の一部を構成する１個以上の吐出孔５３を備えた円筒中空体からなる。
【００２６】
吐出流量制御装置４０は、吐出通路（不図示）の中間部に主絞り５４を設ける。そして、(1)ポンプ室２３の容積を最小とする方向への揺動変位をカムリング２２に与える第１流体圧室４１に、主絞り５４の上流側の圧力を後述する切換弁装置６０を介して導入し、(2)ポンプ室２３の容積を最大とする方向への揺動変位をカムリング２２に与える第２流体圧室４２に、主絞り５４の下流側の圧力を吐出通路（不図示）からアダプタリング１９の連絡孔５２を介して導入する。第１流体圧室４１と第２流体圧室４２に作用する圧力のバランスによって、カムリング２２をばね５１の付勢力に抗して移動させ、ポンプ室２３の容積を変化させてポンプ１０の吐出流量を制御する。
【００２７】
ここで、吐出流量制御装置４０にあっては、主絞り５４の上、下流側の圧力差によって作動し、ポンプ室２３からの圧力流体の吐出流量に応じて第１流体圧室４１への供給流体圧を制御する切換弁装置６０を有する。具体的には、切換弁装置６０は、第１流体圧室４１に接続された連絡路６１と吐出通路（不図示）の主絞り５４より上流側の連絡路６７との間に介装され、連絡路６１に設けた絞り６１Ａとの連携により、ポンプ１０の低回転域では第１流体圧室４１を連絡路６７に対して閉じ、高回転域では第１流体圧室４１を連絡路６７に接続する。
【００２８】
尚、切換弁装置６０は、ポンプハウジング１１Ａに穿設した弁格納孔６２にスプリング６３、切換弁６４を収容し、スプリング６３で付勢される切換弁６４をポンプハウジング１１Ａに螺着したキャップ６５で担持している。切換弁６４は、弁格納孔６２に密に摺接する弁体６４Ａ、及び切換弁体６４Ｂを備え、弁体６４Ａの一端側に設けた加圧室６６Ａに吐出通路（不図示）の主絞り５４より上流側の連絡路６７を連通し、切換弁体６４Ｂの他端側に設けたスプリング６３が格納されている背圧室６６Ｂに吐出通路（不図示）の主絞り５４より下流側の連絡路６８を第２流体圧室４２を介して連通している。また、弁体６４Ａと切換弁体６４Ｂの間のドレン室６６Ｃには前述した吸込通路（ドレン通路）２５Ａが貫通して形成され、タンクに連絡される。弁体６４Ａは、前述の連絡路６１を開閉可能としている。即ち、ポンプ１０の吐出圧力が低い低回転域では、スプリング６３の付勢力により切換弁６４を図２に示す原位置に設定し、弁体６４Ａにより加圧室６６Ａを第１流体圧室４１への連絡路６１に対して閉じる。ポンプ１０の中高回転域では、加圧室６６Ａに加えられる連絡路６７の高圧流体により切換弁６４を移動させ、弁体６４Ａにより加圧室６６Ａを第１流体圧室４１への連絡路６１に対して開き、連絡路６７から加圧室６６Ａに加えられている高圧流体を第１流体圧室４１に導入する。尚、連絡路６７には絞り６７Ａが設けられ、主絞り５４の上流側からの脈動を吸収可能とする。
【００２９】
従って、吐出流量制御装置４０を用いたポンプ１０の吐出流量特性は以下の如くになる。
(1)ポンプ１０の回転数が低い自動車の低速走行域では、ポンプ室２３から吐出されて切換弁装置６０の加圧室６６Ａに及ぶ流体の圧力が未だ低く、切換弁６４は原位置に位置し、切換弁６４は加圧室６６Ａを第１流体圧室４１への連絡路６１に対して閉じる。このため、主絞り５４の上流側の圧力は第１流体圧室４１に供給されず、第２流体圧室４２には主絞り５４の下流側の圧力が印加される。このため、カムリング２２は第１流体圧室４１と第２流体圧室４２の圧力差とばね５１の付勢力によりポンプ室２３の容積を最大とする側に維持され、ポンプ１０の吐出流量は、回転数に比例して増加する。
【００３０】
(2)ポンプ１０の回転数の増加により、ポンプ室２３から吐出されて切換弁装置６０の加圧室６６Ａに及ぶ流体の圧力が高くなると、切換弁装置６０はスプリング６３の付勢力に抗して切換弁６４を移動させて加圧室６６Ａを第１流体圧室４１への連絡路６１に対して開く。これにより、第１流体圧室４１の圧力が上がり、カムリング２２はポンプ室２３の容積を小さくする側に移動していく。従って、ポンプ１０の吐出流量は、回転数の増加に対し、回転数の増加による流量増加分と、ポンプ室２３の容積減縮による流量減少分とを相殺し、一定の流量を維持する。
【００３１】
尚、ポンプ１０にあっては、高圧力室２８Ａと吸込通路（ドレン通路）２５Ａと、ドレン室６６Ｃの間に、ポンプ吐出側での過大流体圧をリリーフする切換弁としてのリリーフ弁７０を有している。また、ポンプ１０は、吸込通路２５Ａからポンプ軸１２の軸受１６Ｂに向かう潤滑油供給路７１をカバー１１Ｂに穿設し、ポンプ軸１２の軸受１６Ａまわりから吸込通路２５Ｂに戻る潤滑油戻り路７２（不図示）をポンプハウジング１１Ａに穿設してある。
【００３２】
しかるに、ポンプ１０は、アダプタリング１９とカムリング２２を簡易に製造するため以下の構成を具備する。
【００３３】
アダプタリング１９は、図３に示す如く、円形管からなり、本実施例では引抜鋼管等の引抜管からなる。アダプタリング１９の円形外周面はポンプハウジング１１Ａの嵌装孔２０に嵌着され、アダプタリング１９の円形内周面は第１と第２の流体圧室４１、４２を形成する。
【００３４】
カムリング２２は、図４に示す如く、非円形外周面をもち、本実施例では焼結体からなる。カムリング２２の非円形外周面は、アダプタリング１９の内周面に支持される前述した支点ピン２１を設ける凸面部８１と、アダプタリング１９の内周面に摺接する前述したシール材４３を保持する凸面部８２と、アダプタリング１９の内周面に衝接する前述したカムリング揺動規制ストッパ２２Ａ、２２Ｂを設ける凸面部８３、８４を備える。支点ピン２１はアダプタリング１９の内周面に設けた円弧溝と、カムリング２２の凸面部８１に設けた円弧溝に嵌め込み挟持される。シール材４３はカムリング２２の凸面部８２に設けた角溝に嵌め込み保持される。カムリング２２の円形内周面はポンプ室２３を形成し、ロータ１３のベーン１７が押付けられて摺接する。
【００３５】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)アダプタリング１９とカムリング２２の相対応する部分のいずれか一方に設けることが必要とされる凸面部８１、８２、８３、８４をカムリング２２の外周面に集め、結果としてアダプタリング１９を単純な円形管からなるものにし、簡易に製造可能にした。
【００３６】
(b)カムリング２２の非円形外周面に、アダプタリング１９の内周面に支持される支点ピン２１を設ける凸面部８１と、アダプタリング１９の内周面に摺接するシール材４３を保持する凸面部８２と、アダプタリング１９の内周面に衝接するカムリング揺動規制ストッパ２２Ａ、２２Ｂを設ける凸面部８３、８４を備えることができる。
【００３７】
(c)アダプタリング１９の円形管を引抜管からなるものにすることにより、アダプタリング１９を一層簡易に製造できる。
【００３８】
(d)カムリング２２を燒結体からなるものにすることにより、カムリング２２の素材からの加工コストを低減できる。
【００３９】
(e)上述(a)〜(d)の可変容量型ポンプ１０を自動車用油圧パワーステアリング装置に適用することにより、自動車用油圧パワーステアリング装置のコストを低減できる。
【００４０】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は可変容量型ポンプを示す断面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３はアダプタリングを示す断面図
【図４】図４はカムリングを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  可変容量型ポンプ
１１  ポンプケーシング
１２  ポンプ軸
１３  ロータ
１３Ａ  溝
１７  ベーン
１９  アダプタリング
２０  嵌装孔
２１  支点ピン（揺動支点）
２２  カムリング
２３  ポンプ室
４０  吐出流量制御装置
４１  第１流体圧室
４２  第２流体圧室
５４  主絞り
６０  切換弁装置
８１、８２、８３、８４  凸面部
【図１】
2007247473.tif 000003
【図２】
2007247473.tif 000004
【図３】
2007247473.tif 000005
【図４】
2007247473.tif 000006