(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベーンを有するロータを一側寄りに片寄らせた状態でこのロータとの間にポンプ室を形成するカムリングと、
このカムリングの周囲に嵌装されカムリングの外周面の周方向の一部に軸線方向に沿って配置した揺動ピンを支点として前記ポンプ室の容積が変動するように揺動可能に支持し前記ポンプ室の容積が最大となる方向に付勢している付勢手段と、
前記ポンプ室からのポンプ吐出側通路の一部に設けたポンプ吐出側流量を検出する固定絞りと、
高圧側の流体圧室と低圧側の流体圧室を前記カムリングの外周部両側に形成するポンプボディと、
このボディ内で軸支されることにより前記ロータを回転させる回転軸と、
前記ポンプ吐出側通路における前記固定絞りの下流側部分から前記低圧側の流体圧室を介してポンプ吸込側に至るパイロット通路と、
このパイロット通路の前記ポンプ吐出側通路と前記低圧側の流体圧室との間に設けられ、パイロット通路の流れを検出する可変絞りと、
一端側に前記固定絞りの上流側の流体圧が導入され、他端側に前記可変絞りの下流側の圧力が導入されるとともに、前記一対の流体圧室の一方側の圧力を制御する制御バルブと、
前記パイロット通路の前記低圧側の流体圧室と前記ポンプ吸込側との間であって、前記ポンプ吐出側の流体圧が一定以上になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるパイロット型リリーフバルブを設け、
前記可変絞りを、前記低圧側の流体圧室内であって前記カムリングの外縁部で開閉可能な位置に設けた
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る可変容量形ベーンポンプに関し、特に流体圧が所定圧となったときに圧力流体をポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブ付きの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る。このような容量形ポンプは、エンジン回転数に対応して吐出流量が増減するため、自動車の停車中や低速走行時に操舵補助力を大きくし、高速走行時に操舵補助力を小さくするという動力舵取装置に要求される操舵補助力とは相反する特性をもっている。したがって、このような容量形ポンプには、回転数が低い低速走行時にも必要な操舵補助力が得られる程度の吐出流量を確保できる大容量のものを用いる必要がある。しかも、回転数が高い高速走行時のためには、吐出流量を一定量以下に制御する流量制御弁が必須となる。このため、容量形ポンプでは、構成部品点数が増え、構造や通路構成が複雑で、全体の大型化やコスト高となることが避けられない。
【０００３】
このような容量形ポンプの不具合を解決するために、一回転当たりの吐出流量（ｃｃ／ｒｅｖ）を回転数の増加に比例して減少させることが可能な可変容量形ベーンポンプが、たとえば特開平５−２７８６２２号公報、特開平７−２４３３８５号公報、特開平８−２００２３９号公報等によって提案されている。これらの可変容量形ポンプによれば、容量形ポンプのような流量制御弁が不要で、また駆動馬力の無駄が防げるためエネルギ効率の面でも優れ、またタンク側への戻りもないことから油温が上昇するというようなことがなく、しかもポンプ内部での漏れや容積効率が低下するという問題も防止できる。
【０００４】
このような可変容量形のベーンポンプの一例を、特開平８−２００２３９号公報におけるポンプ構造を示す図１６ないし図１８を用いて簡単に説明すると、図中１はポンプボディ、１ａはアダプタリング、２はこのボディ１のアダプタリング１ａ内に形成される楕円形空間部１ｂ内で揺動支点となる支軸部２ａを介して揺動可能に設けられたカムリングで、図中左方向に押圧する付勢手段（圧縮コイルばね２ｂ）により付勢されている。
３はロータで、前記カムリング２内でポンプ室４を一側に形成するように他側寄りに偏心して収容され外部駆動源によって回転駆動されることで放射方向に進退自在に保持したベーン３ａを進退させる。なお、図中３ｂはロータ３の駆動軸で、ロータ３は図中矢印で示す方向に回転駆動される。
【０００５】
５，６はボディ１のアダプタリング１ａの楕円形空間部１ｂ内でカムリング２の外周面両側に形成された高圧側、低圧側となる一対の流体圧室で、これらの室５，６には、カムリング２を揺動させるための制御圧としてポンプ吐出側通路１１に設けた可変絞り１２の前後の流体圧を導く通路５ａ，６ａが、後述するスプール式制御バルブ１０を介して開口している。
この例では、可変絞り１２を、前記低圧側の流体圧室６を形成するボディ１の側壁面に開口した孔部１２ａとこの孔部１２ａを開閉するように移動するカムリング２の側縁部１２ｂとによって形成した場合を示す。また、上述した可変絞り１２下流側のポンプ吐出側通路を符号１３で示す。
【０００６】
上述したようにポンプ吐出側通路１１，１３の可変絞り１２の前後の流体圧をカムリング２両側の流体圧室５，６に導入することにより、図１６、図１７に示すように、カムリング２を所要の方向に揺動させてポンプ室４内の容積を変え、図１９の流量特性に示すようにポンプ吐出側での流量に対応して吐出流量を制御することができる。すなわち、ポンプ回転数の増加に伴って吐出側の流量を所定流量まで立上げてその状態を維持するとともにポンプの高回転数域では流量を減少させるという流量制御を行なうことができる。
【０００７】
なお、図１６は図１９中領域Ａから領域Ｂにかけて状態を示し、図１７は図１９中の領域Ｂから領域Ｃにかけての状態を示す。この図１７において、カムリング２が図中右側に揺動し、可変絞り１２を絞ることによりその絞り量に応じてポンプからの吐出流量が減少し、最小の絞り位置で一定流量に維持されることになる。
また、図１８はポンプが低回転駆動されている図１９の領域Ａにおいて、圧力流体利用機器側が作動しポンプ吐出側の流体圧力がリリーフ圧となったときのリリーフ時の状態を示す。ポンプが高回転駆動されている図１９の領域Ｃにおいてのリリーフ時には図１７においてリリーフバルブ１５が開いている状態となり、可変絞り１２の開き状態に応じてリリーフ流量を制御する。
【０００８】
７は前記ポンプ室４のポンプ吸込側領域４Ａに臨んで開口されるポンプ吸込側開口（吸込ポート）、８はポンプ室４のポンプ吐出側領域４Ｂに臨んで開口されるポンプ吐出側開口（吐出ポート）である。これらの開口７，８は、ロータ３およびカムリング２からなるポンプ構成要素を両側から挾み込んで保持するための固定壁部であるプレッシャプレートおよびサイドプレート（図示せず）の少なくともいずれか一方に形成されている。
【０００９】
前記カムリング２は前記圧縮コイルばね２ｂによって流体圧室６側から付勢され、前記ポンプ室４内の容積を最大に維持する方向に押圧されている。また、図中２ｃはカムリング２の外周面に設けられ軸支部２ａと共に左、右両側に流体圧室５，６を画成するためのシール材である。
【００１０】
前記スプール式制御バルブ１０は、ポンプ吐出側通路１１，１３の途中に設けたメータリングオリフィスのような可変絞り１２の前後での差圧Ｐ１，Ｐ２により作動し、ポンプ吐出側の流量の大小に応じた流体圧Ｐ３を、前記カムリング２の外側部で高圧側の流体圧室５に対し導入することにより、ポンプ始動直後においても充分な流量を確保できるように構成している。特に、このような制御バルブ１０は、圧力流体利用機器（図中ＰＳで示す）の作動による負荷作用時に、可変絞り１２の前後での差圧が所定の値以上になったときに可変絞り１２よりも上流側の流体圧Ｐ１を制御圧としてカムリング２外側の高圧側の流体圧室５に導入することにより、カムリング２の揺動を防止できるように構成している。
【００１１】
また、前記ポンプボディ１には、タンクＴから前記スプール式制御バルブ１０の低圧室を通って前記ポンプ室４のポンプ吸込側領域４Ａに至るポンプ吸込側通路１４が設けられている。
前記ポンプ吐出側通路１３には、ポンプ吐出側の流体圧が一定圧以上になったときに前記ポンプ吸込側通路１４を介してポンプ吸込側（またはタンクＴ側）に圧力流体をリリーフさせる位置に圧力制御弁として直動型のリリーフバルブ１５が設けられている。
【００１２】
このような直動型のリリーフバルブ１５によれば、図１８に示すようにポンプの運転動作中においてポンプ吐出側の流体圧が予め定めた設定圧以上に達したときに流体の流れの一部または全量をポンプ吸込側（タンク側）に逃がすことができる。特に、このような直動型のリリーフバルブ１５は、可変容量形のポンプでは容量形ポンプのような流量制御弁が設けられていないことから、ポンプ吐出側からポンプ吸込側に圧力流体をリリーフさせるために必要なものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構造による従来の可変容量形ベーンポンプでは、直動型のリリーフバルブの作動時にその内部をポンプ吸込側にリリーフさせるための全ての流量が全量通過して排出される構造であり、このリリーフ時における流体の流れによる悪影響が生じないようにすることが必要である。
【００１４】
すなわち、上述した可変容量形ベーンポンプでは、ポンプ運転動作中におけるリリーフ時における流体の流れによる「シュー」という流体音や、この流体の流れによってリリーフバルブを構成するバルブ部品、たとえばボールやボール受け、さらには圧縮コイルばねが共振して、「ピー」という打音（振動音）のような異音を引き起こす問題がある。
【００１５】
このような異音を防止するために本出願人は、特願平９−３５１３４８号などにより、ボール受けに弾性部材を嵌装することにより防振対策を講じた構造を提案している。しかし、このような構造では、弾性部材等の防振対策が必要であり、部品点数が増えコスト高となる。
【００１６】
また、上述した可変容量形ベーンポンプによれば、リリーフ時にリリーフ流量の全てを直動型のリリーフバルブを通して排出しているから、ポンプの駆動馬力（押しのけ容積×流体圧力×ポンプ回転数）を無駄に消費する結果となる。
【００１７】
また、上述した可変容量形ベーンポンプでは、直動型のリリーフバルブによるリリーフ時に流れる流体の流量が多いと、圧力変動が大きくなってサージ圧が発生し易い。これは、上述した直動型のリリーフバルブは所定圧に達したか否かによって断続的に作動し、この作動に伴うボールやボール受けの動き、圧縮コイルばねの伸縮動作が著しく、その結果圧力変動が大きくなるからである。このような圧力変動は、リリーフバルブ部分を通過する流量が多いほど大きい。
【００１８】
さらに、上述した可変容量形ベーンポンプにおいて、リリーフさせる流量の全てをポンプ吸込側に戻している直動型のリリーフバルブでは、クラッキング特性がよくないという問題がある。
ここで、クラッキング特性とはリリーフ圧に到達するまでの特性をいう。また、クラッキングポイントとはリリーフバルブが開き始める点をいう。
【００１９】
たとえばポンプ室から吐出される流量が１０ｌ/minで、リリーフバルブの設定圧（リリーフ圧）が１０５Kgｆ/cm2であるときには、図２０に示すようにリリーフバルブが開き始めるクラッキングポイントは約６０Kgｆ/cm2となる。そして、リリーフバルブは図２０中波線で示すように、このクラッキングポイントから徐々に開き始めて前記リリーフ圧に至った時点で所定のリリーフ流量が得られるような特性となる。
【００２０】
しかし、このような直動型のリリーフバルブは、図２０中に斜線を付した部分から明らかなように、ポンプ吐出側通路中の流体圧力がクラッキングポイントを越えるとその圧力流体が流体圧力の上昇に伴ってポンプ吸込側にリリーフされることになる。したがって、このような直動型のリリーフバルブを有する可変容量形ベーンポンプではリリーフ流量の分だけ無駄な駆動馬力を消費するばかりでなく、圧力流体利用機器の作動に必要な流量を確保することができない場合がある。このため、このような可変容量形ベーンポンプでは、圧力流体利用機器の作動に必要な流量を確保できる程度の大きさをもつ必要がある。
【００２１】
さらに、上述した可変容量形ベーンポンプでは、直動型のリリーフバルブが連続して作動すると、流体温度が上昇し、流体が劣化するおそれがある。また、ポンプ内での内部漏れによる容積効率の低下やポンプ構成要素（ポンプカートリッジ）、たとえばベーンを有するロータとこれを両側から挟み込むボディやプレッシャプレートとの間に焼き付きが生じるといった問題もある。
【００２２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ポンプ作動時においてリリーフバルブを介してのリリーフ時に流体の流れに伴って生じる流体音や振動音などによる騒音の低減、ポンプの駆動馬力の低減、サージ圧力の低減を図ることができる可変容量形ベーンポンプを得ることを目的としている。
また、本発明は、連続したリリーフ時における流体温度の上昇を抑えてポンプ構成要素での焼き付き防止、さらにはクラッキング特性の改善を図ることができる可変容量形ベーンポンプを得ることを目的としている。
【００２３】
【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ベーンポンプは、ベーンを有するロータを一側寄りに片寄らせた状態でこのロータとの間にポンプ室を形成するカムリングと、その周囲に嵌装されカムリングの外周面の周方向の一部に軸線方向に沿って配置した揺動ピンを支点として前記ポンプ室の容積が変動するように揺動可能に支持し前記ポンプ室の容積が最大となる方向に付勢している付勢手段と、ポンプ吐出側通路の一部にポンプ吐出側流量を検出する固定絞りと、
高圧側の流体圧室と低圧側の流体圧室を前記カムリングの外周部両側に形成するポンプボディと、前記ロータを回転させる回転軸と、前記ポンプ吐出側通路における前記固定絞りの下流側部分から前記低圧側の流体圧室を介してポンプ吸込側に至るパイロット通路と、このパイロット通路のポンプ吐出側通路と低圧側の流体圧室との間に設けられ、パイロット通路の流れを検出する可変絞りと、一端側に前記固定絞りの上流側の流体圧が導入され、他端側に前記可変絞りの下流側の圧力が導入されるとともに、前記一対の流体圧室の一方側の圧力を制御する制御バルブと、前記パイロット通路の前記低圧側の流体圧室とポンプ吸込側との間であって、前記ポンプ吐出側の流体圧が一定以上になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるパイロット型リリーフバルブを設け、前記可変絞りを、前記低圧側の流体圧室内であって前記カムリングの外縁部で開閉可能な位置に設けたものである。
【００２６】
本発明によれば、ポンプ室からの吐出流量をポンプ吸込側にリリーフするリリーフバルブをパイロット型とし、パイロット通路の途中に設けたことにより、リリーフ時にこのパイロット型リリーフバルブを通過するリリーフ流量を大幅に減少させることができる。また、本発明によれば、低圧側の流体圧室をパイロット通路において第２の絞りの下流側に接続することにより、リリーフ時にカムリングをポンプ室の容積が縮小する方向に揺動変位させることが可能で、このカムリングの動きでポンプ室からの吐出流量（押しのけ容積）をさらに減少させることができる。そして、このような本発明によれば、リリーフ時におけるポンプの駆動馬力を大幅に低減し、実質的に「０」に近付けることができる。
【００２７】
また、本発明によれば、前記可変絞りをカムリングの揺動変位に応じて開閉することにより、ポンプが高回転域で回転駆動されているときのポンプ室からの吐出流量を、最大流量よりも少ない一定流量に維持するという、いわゆるドルーピング特性をポンプの流量特性として得ることができる。
【００２８】
可変容量形ベーンポンプに付設したリリーフバルブは、たとえばポンプ吐出側の圧力流体が圧力流体利用機器の作動等によって所定圧以上になったときにその圧力流体をポンプ吐出側からポンプ吸込側にリリーフするために用いられる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１ないし図８は本発明に係る可変容量形ベーンポンプの前提となる参考例を示し、これらの図において、前述した図１６〜図１８と同一または相当する部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。また、この参考例では、本発明に係るベーンポンプが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って、その吐出流量をポンプの回転数の増減にかかわらず一定流量とするポンプである場合を説明する。
【００３０】
本発明によれば、ポンプ吐出側の流体圧が一定圧以上になったときにポンプ吸込側にリリーフさせるリリーフバルブ２０を、従来の直動型からパイロット型としている。すなわち、ポンプ室４のポンプ吐出側領域４Ｂからのポンプ吐出側通路１１に、この通路１１内を流れるポンプ吐出側の流量を検出する固定絞り２１を設けている。この固定絞り２１の上、下流側の流体圧は、前記カムリング２の外周部の両側に形成されている一対の流体圧室５，６に導かれ、このカムリング２をポンプ吐出側の流量の大小に応じて揺動変位させるように構成している。
【００３１】
前記ポンプ吐出側通路１１の固定絞り２１よりも下流側には、この下流側の流体圧を前記圧縮コイルばね２ｂを設けたばね室に連通する低圧側の流体圧室６に導く通路２２ａを形成している。この通路２２ａは、上述したばね室からポンプ吸込側通路１４に至る通路２２ｂに連通している。これらの通路２２ａ，２２ｂは、前記ポンプ吐出側通路１１から前記低圧側の流体圧室６（ばね室を含む）を介してポンプ吸込側通路１４に至るパイロット通路２２を構成する。
【００３２】
前記通路２２ａには、このパイロット通路２２内での流れを検出する第２の固定絞り２３を設けている。この第２の固定絞り２３は、ダンパ効果を与えるための絞りとして機能する。この第２の固定絞り２３は、後述するようにパイロット通路２２を通ってポンプ吸込側にリリーフされる流量、この参考例では０．８ｌ/minの流量を規定できる程度の絞りである。
【００３３】
前記パイロット通路２２において、低圧側の流体圧室６からポンプ吸込側に至る通路２２ｂの途中に、パイロット型リリーフバルブ２０を設けている。
【００３４】
このような構成において、ポンプ室４から吐出される圧力流体は、ポンプ吐出側通路１１を経て圧力流体利用機器ＰＳ側に給送される。低回転時には、ポンプは図１に示すように、カムリング２はポンプ室４の容積が最大となる位置にある。これは、高圧側の流体圧室５にはポンプ吸込側流体が導入される一方、低圧側の流体圧室６には、ポンプ吐出側通路１１において第１の固定絞り２１の下流側の流体圧が、パイロット通路２２を介して導かれているためである。
【００３５】
そして、ポンプ室４からの圧力流体の流量が増加し、スプール式制御バルブ１０のスプールが、ポンプ吐出側通路１１において第１の固定絞り２１の上流側の流体圧により押されて図２に示すように移動すると、第１の固定絞り２１の上流側の流体圧が高圧側の流体圧室５に、下流側の流体圧が低圧側の流体圧室６に導入されることになる。そして、その差圧によって前記カムリング２は図中右側に揺動変位し、ポンプ室４の容積を縮小することによりポンプ室４から吐出される流量を減少させることができる。
【００３６】
このような可変容量形ベーンポンプによれば、ポンプからの供給流量は、図４に示すように低回転域で所定量まで立ち上がった後は、回転数の増加にかかわらず、その所定量を維持することができる。
【００３７】
上述した可変容量形ベーンポンプにおいて、このポンプからの給送を受ける圧力流体利用機器ＰＳが作動する等、負荷が加わったときには、ポンプ吐出側通路１１内の流体圧が上昇し、第１の固定絞り２１の下流側の流体圧が導かれている低圧側の流体圧室６を含めたパイロット通路２２内の流体圧が上昇する。そして、この圧力が前記リリーフバルブ２０の設定圧を越えると、図３に示すようにこのリリーフバルブ２０が開いてポンプ吐出側の流体をポンプ吸込側にリリーフさせる。
【００３８】
このとき、この参考例では、カムリング２の一側の高圧側流体圧室５にはポンプ吐出側通路１１の固定絞り２１よりも上流側の流体圧が導かれる。また、他側の低圧側流体圧室６には、固定絞り２１の下流側の流体圧が前記パイロット通路２２に第２の固定絞り２３でさらに減圧された流体圧が導かれている。
したがって、前記カムリング２は、ポンプ室４の容積が最小となる方向にさらに揺動変位し、ポンプ室４内からの吐出流量を実質的に「０」に近付けるように、さらに減少させることができる。そして、このような可変容量形ベーンポンプによれば、押しのけ容積を「０」近くまで減少させることができるから、ポンプの駆動馬力を低減することができる。
【００３９】
すなわち、この参考例によれば、可変容量形ベーンポンプのリリーフ時において、ポンプ吐出側通路１１に設けた第１の固定絞り２１とパイロット通路２２に設けた第２の固定絞り２３とを組合わせることによって、カムリング２をポンプ室４の容積が小さくなる方向にさらに変位させて、ポンプ吐出側通路１１を流れる吐出側流量を減少させているから、リリーフバルブ２０を通してのリリーフ流量を最小限とすることができる。
そして、この参考例における可変容量形ベーンポンプによれば、従来のような騒音、サージ圧を発生しにくくし、さらにクラッキング特性を向上させることができる。
【００４０】
このような構成による可変容量形ベーンポンプでは、パイロット型リリーフバルブ２０を用いることにより、クラッキング特性を従来に比べて大幅に向上させることができる。
すなわち、この参考例でのポンプは、前述した図２０において実線で示すクラッキング特性を有する。これを説明すると、この参考例では、リリーフバルブ２０がパイロット型であり、リリーフ時にバルブ２０部分を通過するリリーフ流量を約０．８ｌ/min程度でよい。そして、このようなポンプに用いたリリーフバルブ２０のクラッキングポイントは、従来の約６０Kgｆ/cm2とは異なり、１０５Kgｆ/cm2のリリーフ圧よりも２〜３Kgｆ/cm2程度低い値となる。
【００４１】
さらに、上述した可変容量形ベーンポンプによれば、ポンプ作動時においてリリーフバルブ２０を介して連続してリリーフさせる時でもリリーフ流量が少ないことから、流体温度の上昇を抑えてポンプ構成要素（ポンプカートリッジ）の焼き付きや流体の劣化を防止することができる。
また、このような可変容量形ベーンポンプを用いた動力舵取装置では、ポンプ駆動のための駆動馬力が小さくてよいことから、これが原因してのエンストを防止することができる。
【００４２】
上述した図１〜図３で説明した本発明に係る可変容量形ベーンポンプの具体例を図５〜図８に示す。
これらの図において全体を符号３０で示すベーンタイプの可変容量形ポンプは、ポンプボディを構成するフロントボディ３１およびリアボディ３２を備えている。このフロントボディ３１は、図５に示すように全体が略カップ状を呈し、その内部にポンプカートリッジとしてのポンプ構成要素３３を収納配置する収納空間３４が形成されるとともに、この収納空間３４の開口端を閉塞するようにリアボディ３２が組合わせられ一体に組立てられる。なお、このフロントボディ３１には、ポンプ構成要素３３の回転子であるロータ３５を外部から回転駆動するためのドライブシャフト３６が貫通した状態で軸受３６ａ，３６ｂ，３６ｃ（３６ａ，３６ｂはフロントボディ３１側、３６ｃはリアボディ３２側に配設される）により回転自在に支持されている。また、３６ｄはオイルシールである。
【００４３】
３７はベーン３５ａを有するロータ２５の外周部に嵌装して配置される内側カム面３７ａを有し、かつこの内側カム面３７ａとロータ３５との間にポンプ室３８を形成するカムリングで、このカムリング３７は、後述するように、ポンプ室３８の容積を可変するように収納空間３４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３９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３９は、ボディ３１の収納空間３４内でカムリング３７を移動変位可能に保持するためのものである。
【００４４】
４０は上述したロータ３５、カムリング３７およびアダプタリング３９によって構成されているポンプカートリッジ（ポンプ構成要素３３）のフロントボディ３１側に圧接して積層配置されるプレッシャプレートで、またポンプカートリッジの反対側面には前記リアボディ３２の端面がサイドプレートとして圧接され、フロントボディ３１とリアボディ３２と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３３が構成されている。なお、プレッシャプレート４０と、これにカムリング３７を介して積層されるサイドプレートとなるリアボディ３２とは、カムリング３７の揺動変位用の軸支部および位置決めピンとして機能し、さらにカムリング３７を揺動させる流体圧室を画成するシール機能を有する後述する支点ピン４１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。
【００４５】
４３は前記フロントボディ３１の収納空間３４内でその底部側に形成されるポンプ吐出側圧力室で、この圧力室４３によってポンプ吐出側圧力がプレッシャプレート４０に作用する。４４はこのポンプ吐出側圧力室４３にポンプ室３８からの圧油を導くようにプレッシャプレート４０に穿設されているポンプ吐出側開口となるポンプ吐出側通路である。
【００４６】
４５は図５に示すようにフロントボディ３１の一部に設けられたポンプ吸込ポートで、このポート４５を介してタンクＴから流入する吸込側流体は、フロントボディ３１内に形成されたポンプ吸込側通路４５ａ，４５ｂ、これに連続してリアボディ３２内に形成された通路（図示せず）を通り、リアボディ３２の端面に開口するポンプ吸込側開口からポンプ室３８内に供給される。
【００４７】
４８は図４に示すようフロントボディ２１の側方に向かって延びた通路４８ａとこれに連通する通路４８ｂとからなるポンプ吐出ポートを有するプラグ部材で、前述したポンプ室３８からポンプ吐出側通路４４、ポンプ吐出側圧力室４３を通って給送されるポンプ吐出側流体圧を吐出し、図示しないパワーステアリング装置等の油圧機器に給送するための部分である。
【００４８】
そして、このポンプ吐出側通路の一部、この参考例ではポンプ吐出ポートを形成するプラグ部材４８の内方端に前記第１の固定絞り２１を有するナット状部材４９が螺合して設けられている。
なお、この第１の固定絞り２１は、たとえば図７（ｂ）に示すようにボディ３１側に形成した孔部によって形成してもよい。
【００４９】
また、このプラグ部材４８の径方向に開けられた小径孔によって前記第２の固定絞り２３が形成されている。この第２の固定絞り２３は、図５、図７（ａ）に示すように前記フロントボディ３１の一部に形成した通路孔（通路２２ａ）によって前記カムリング３７の外側に形成される第２の流体圧室５２、カムリング３７を付勢するばね６１を収納するプラグ６２によるばね室６２ａに接続されている。
さらに、このばね室６２ａは、リアボディ３２にねじ込みプラグ７０で設けたパイロット型リリーフバルブ２０を通してリアボディ３２内に設けたポンプ吸込側通路（図示せず）に連通している。
【００５０】
図６中５１，５２は前記アダプタリング３９の内周部とカムリング３７の外周部との間に形成した一対の流体圧室で、これらの流体圧室５１，５２は、カムリング３７を揺動自在に支持するシール機能を有する支点ピン４１とその軸対象位置に設けたシール材５３とによって左、右に分割して形成されている。ここで、図中５４はポンプ吐出側において、第１の固定絞り２１よりも上流側のポンプ吐出圧を、高圧側（図中左側）の流体圧室５１に供給するための通路である。また、他方の低圧側流体圧室５２内には、前述した構造から明らかなように、第１の固定絞り２１の下流側のポンプ吐出圧が通路２２ａを介して導かれている。
【００５１】
５５は上述したカムリング３７を揺動させるための一対の流体圧室５１，５２に導く流体圧制御を行うスプールバルブによる制御バルブである。このスプール式の制御バルブ５５を形成するバルブ孔５５ａは、図５、図６に示すように、前記フロントボディ２１の一部で一端が外表面に開口するように回転軸３６の軸線方向と直交する方向に形成され、このバルブ孔５５ａ内に制御バルブ５５を構成するバルブ部品、スプール５６、圧縮コイルばね５７を組込むとともに、開口端がプラグ５８により閉塞されている。
【００５２】
このような制御バルブ５５の一端側（プラグ５８側）には前記ポンプ吐出側圧力室４３から図５に示す通路５９ａ，５９ｂにより前記第１の固定絞り２１の上流側のポンプ吐出圧が導かれ、また制御バルブ５５の他端側の圧縮コイルばね５７を設けたばね室には第１の固定絞り２１の下流側のポンプ吐出圧が導かれている。なお、スプール５６の中央部分は前記ポンプ吸込ポート４５からポンプ吸込圧をリアボディ３２側に導く通路４５ａが貫通している。
なお、以上のようなベーンタイプの可変容量形ポンプ３０において、上述した以外の構成は従来から広く知られているもので、具体的な説明は省略する。
【００５３】
このような構成による可変容量形ベーンポンプ３０は、前述した図１〜図３で説明した通り動作するものであり、ここでの詳細な説明は省略する。
また、上述したパイロット型リリーフバルブ２０は、リアボディ３２の後端側からフロントボディ３１との接合面に開口するように穿設したバルブ組込み空間７２に筒状部７３を組込んだプラグ部材７０を備えている。このプラグ部材７０の筒状部７３内に形成したバルブ孔７０ａには、周知の通り、前記リリーフバルブ２０を構成するバルブシート部材、ボール、ボール受け、圧縮コイルばねが組込まれている。このようなリリーフバルブ２０の構造としては、上記以外の構造を採用してもよい。
【００５４】
図９ないし図１５は本発明に係る可変容量形ベーンポンプの一実施の形態を示し、これらの図において前述した図１〜図８と同一または相当する部分には同一番号を付してその詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、上述した参考例と同様に、ポンプ吐出流量を回転数の増減にかかわらず、一定流量とする可変容量形ベーンポンプである。
【００５５】
この実施の形態では、ポンプ吐出側通路１１に設けた固定絞り２１の下流側から前記低圧側の流体圧室６に至る通路２２ａを前記カムリング２の外縁部で開閉可能な位置に開口させることにより、この開口２５ａとカムリング２の外縁部２５ｂとによって可変絞り２５を形成している。
この可変絞り２５を形成する部分を図１５（ａ），（ｂ）に拡大して示す。
この可変絞り２５を形成する開口２５ａの前記低圧側の流体圧室６（ばね２ｂのばね室を含む）の開口端部分には楕円形状の凹溝２５ｃが形成され、カムリング２の外縁部２５ｂで開口２５ａが閉塞されたときにでも流体がわずかに流れるように構成されている。
【００５６】
前記低圧側の流体圧室６は、ばね室を介してパイロット型リリーフバルブ２０を設けた通路２２ｂによりポンプ吸込側通路１４に接続され、これらによってパイロット通路２２が形成されている。
なお、上述した開口２５ａとこれと同径の孔部は前述した参考例での第２の固定絞り２３と同様に、０．８ｌ/minの流量が流れる絞りとなっている。
【００５７】
このような構成において、ポンプ回転数が小さいときは高圧側の流体圧室５にはタンクＴからの吸込圧が導かれ、低圧側の流体圧室６には固定絞り２１の下流側の流体圧Ｐ２（＝Ｐ４）が導かれており、図９に示す状態となっている。
そして、ポンプ回転数が所定以上の回転数になり、前記固定絞り２１の上流側でのポンプ吐出側流体圧Ｐ１が一定以上になると、スプール式制御バルブ１０を構成するスプールが移動し、その流体圧を前記高圧側の流体圧室５に導く（Ｐ３＝Ｐ１）。これに対して固定絞り２１の下流側の流体圧Ｐ２が可変絞り２５を介して導かれており、その流体圧Ｐ４（＜Ｐ２）となるから、カムリング２はその差圧によって図１０に示すようにポンプ室４を縮小する方向に変位する。したがって、ポンプからの吐出流量はポンプ回転数にかかわらず一定流量に維持される。
【００５８】
さらに、圧力流体利用機器ＰＳ側が作動されたりしてポンプ吐出側通路１１内の流体圧が所定圧（リリーフ圧）以上になると、可変絞り２５は閉じられた状態（凹溝２５ｃによる流路は確保されている）となるとともに、リリーフバルブ２０が開いてポンプ吸込側へのリリーフが行われる。
このときの状態を図１１に示しており、Ｐ４はＰ２よりも小さくなる。そして、このようなリリーフ状態となると、カムリング２は、この低圧側の流体圧Ｐ４がさらに小さくなることから、図１０の場合に比べてより一層ポンプ室４を縮小する方向に変位し、ポンプ室４からの吐出流量をより小さくする。
そして、このような実施の形態によれば、前述した参考例と同様の作用効果が得られることになる。
【００５９】
図１２〜図１４は前述した図５〜図７とほぼ同等の構造を有するものであり、またこの実施の形態での図８に対応する図はほとんど変わらないからここでは省略する。
この実施の形態において、前記参考例と相違している点は、プレッシャプレート４０に形成したポンプ吐出側の通路４４の一部に固定絞り２１を設けるとともに、この通路４４にほぼ平行して小径孔を前記カムリング３７の外縁部２５ｂによって開閉可能な位置に設けていることである。
【００６０】
ここで、上述した固定絞り２１は、前述した通り、ポンプ吐出側通路内を流れるポンプ吐出側の流量を検出するためのメータリング絞りである。
また、前記小径孔２５ａはリリーフ時のパイロット通路２２内での流れを検出するとともに、ダンパ機能を有する絞りである。この小径孔２５ａはカムリング３７の外縁部２５ｂで開閉されるが、閉時に完全に閉じられた状態としても、あるいは少し開いている状態としてもよい。ここで、この小径孔２５ａとカムリング外縁部２５ｂとからなる可変絞り２５の関係は、ダンパ効果やカムリング３７の応答性等に配慮して適宜最適値を設定するとよい。
【００６８】
なお、本発明は上述した実施の形態構造に限定されず、リリーフバルブを含めたポンプとしての可変容量形ポンプ３０の各部の形状、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る。
また、上述した実施の形態では、固定絞りや可変絞りを、単に「絞り」として説明したが、これらはオリフィスであってもチョークであってもよいからである。
【００６９】
【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ベーンポンプによれば、リリーフバルブを、従来のようにリリーフ流量が全て流れる、いわゆる直動型からパイロット型に変更しているから、リリーフ時にリリーフバルブを通過するリリーフ流量を大幅に減少させることができ、従来のような騒音、サージ圧を発生しにくくし、さらにクラッキング特性を向上させることができる。そして、このような本発明によれば、ポンプとしての押しのけ容積が最小限、ほとんど「０」近くまで減少させることができる。したがって、従来のようなポンプの駆動馬力が無駄に消費されることはなくなり、無駄な駆動馬力がほとんど不要となる。
【００７０】
また、本発明によれば、ポンプ作動時においてリリーフバルブを介して連続してリリーフさせる時でもリリーフ流量が少ないことから、流体温度の上昇を抑えてポンプ構成要素の焼き付きや流体の劣化を防止することができる。
【００７１】
さらに、本発明によれば、可変絞りの下流側にパイロット型のリリーフバルブを配置することにより、リリーフ時に前記絞りが遮断できるとともに、カムリングがポンプ室を最小とするように変位させることができるから、上述したポンプの吐出流量制御、リリーフ流量の制御を適切に行える。
【００７２】
また、本発明によれば、ポンプの吐出流量にドルーピング特性を持たせた制御も、より簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る可変容量形ベーンポンプの第１の実施の形態を示し、低回転時の状態を示す作動説明図である。
【図２】  図１の可変容量形ポンプにおいて高回転時の状態を示す作動説明図である。
【図３】  図１、図２の可変容量形ポンプにおいてリリーフ時の状態を示す作動説明図である。
【図４】  図１〜図３のポンプにおけるポンプ回転数に対する供給流量を説明する特性図である。
【図５】  図１〜図３の可変容量形ベーンポンプの具体例を示すポンプの縦断面図である。
【図６】  図５のVI−VI線断面図である。
【図７】  （ａ）は図６のVII−VII線断面図、（ｂ）はその変形例を示す図である。
【図８】  図５のVIII−VIII線断面図である。
【図９】  本発明に係る可変容量形ベーンポンプの第２の実施の形態を示し、低回転時の状態を示す作動説明図である。
【図１０】  図９の可変容量形ポンプにおいて高回転時の状態を示す作動説明図である。
【図１１】  図９、図１０の可変容量形ポンプにおいてリリーフ時の状態を示す作動説明図である。
【図１２】  図９〜図１１の可変容量形ベーンポンプの具体例を示すポンプの縦断面図である。
【図１３】  図１２のXIII−XIII線断面図である。
【図１４】  図１２のXIV−XIV線断面図である。
【図１５】  図９〜図１１で説明した可変絞りの詳細図であって、（ａ）は孔と溝とを示す図、（ｂ）は要部断面図である。
【図１６】  従来の可変容量形ベーンポンプを示し、低回転時の状態を示す作動説明図である。
【図１７】  図１６の可変容量形ポンプにおいて高回転時の状態を示す作動説明図である。
【図１８】  図１６、図１７の可変容量形ポンプにおいてリリーフ時の状態を示す作動説明図である。
【図１９】  図１６〜図１８のポンプにおけるポンプ回転数に対する供給流量を説明する特性図である。
【図２０】  クラッキング特性を説明するために流体圧（リリーフ圧）に対するポンプ室からの吐出流量を示す特性図である。
【符号の説明】
１…ポンプボディ、１ａ…アダプタリング、２…カムリング、２ｂ…ばね、３…ロータ、３ａ…ベーン、４…ポンプ室、４Ａ…ポンプ吸込側領域、４Ｂ…ポンプ吐出側領域、５，６…流体圧室、７…ポンプ吸込側開口、１０…スプール式切換えバルブ、１１，１３…ポンプ吐出側通路、１４…ポンプ吸込側通路、２１…固定絞り、２２（２２ａ，２２ｂ）…パイロット通路、２３…第２の固定絞り、２５…可変絞り、２５ａ…開口（通路孔）、２５ｂ…カムリング外縁部、２５ｃ…凹溝、３０…ベーンタイプの可変容量形ポンプ（可変容量形ベーンポンプ）、３１…フロントボディ（ポンプボディ）、３２…リアボディ（ポンプボディ）、３３…ポンプ構成要素、３４…収納空間、３５…ロータ、３６…ドライブシャフト（回転軸）、３７…カムリング、３８…ポンプ室、４０…プレッシャプレート、４１…支点ピン、４３…ポンプ吐出側圧力室、４４…ポンプ吐出側通路、４５…ポンプ吸込ポート、４５ａ，４５ｂ…ポンプ吸込側通路、４８…ポンプ吐出ポートを形成するプラグ部材、４８ａ，４８ｂ…ポンプ吐出側の流体通路孔、４９…ナット部材、５１，５２…第１、第２の流体圧室、５５…制御バルブ、６１…ばね、６２ａ…ばね室。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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