(57)【要約】【課題】ロータの高速回転時にキャビテーションが発生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】可変容量型ベーンポンプ１００から吐出される作動油の一部を吸込通路１０８に戻す戻し通路１０６と、この戻し通路１０６に介装され作動油の流れを絞る戻し絞り１０５と、この戻し絞り１０５を通って加速された作動油によって発生する負圧により吸込通路１０８を流れる作動油を吸引しベーン３間へと送り込む過給手段１０４とを備えた。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動するロータから突出する複数のベーンによって吸込通路から作動流体を吸込むとともに吐出通路に作動流体を吐出し、
前記ベーンを介して吐出される作動流体の容量を可変として前記吐出通路から流体圧機器に供給される作動流体の流量を調節する可変容量型ベーンポンプであって、
前記ベーンポンプから吐出される作動流体の一部を前記吸込通路に戻す戻し通路と、
この戻し通路に介装され作動流体の流れを絞る戻し絞りと、
この戻し絞りを通って加速された作動流体によって発生する負圧により前記吸込通路を流れる作動流体を吸引し前記ベーン間へと送り込む過給手段とを備えたことを特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
【請求項２】
前記ベーンポンプの最大吐出流量を前記流体圧機器が必要とする最大供給流量より所定値だけ大きく設定し、
前記ロータの回転速度Ｎが上昇するのに伴って前記ベーンポンプが余剰流として吐出する流量の作動流体が前記戻し通路を通して前記吸込通路に戻される構成とした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】
前記戻し通路は前記吐出通路と前記吸込通路とを連通し、
前記吐出通路を流れる作動流体の一部が前記戻し通路に分岐して前記吸込通路に流入する構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載の可変容量型ベーンポンプ。
【請求項４】
前記吐出通路に対する前記戻し通路の接続部に介装される分流弁を備え、
この分流弁によって前記ベーンポンプの吐出流量が増えるのに伴って戻し通路の開口面積が大きくなるように調整される構成とした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。
【請求項５】
前記過給手段として、前記ベーン間の容積が拡張する吸込領域にて作動流体を前記ベーン間に導く吸込ポートと、
この吸込ポートに前記吸込通路からの作動流体を導く過給通孔と、
前記戻し絞りが介装される戻し口とを備え、
この戻し口は前記過給通孔を介して前記吸込ポートに連通し、
前記戻し絞りを通過した作動油が前記過給通孔を通過した作動油と合流する合流部から前記吸込ポートにかけて流路断面積が拡大する構成としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の可変容量型ベーンポンプ。
【請求項６】
前記戻し絞りを前記吸込ポートと同軸上に延びるように配置したことを特徴とする請求項５に記載の可変容量型ベーンポンプ。
【請求項７】
前記戻し通路は前記流体圧機器の排出口と前記吸込通路とを連通し、
前記流体圧機器から排出される作動流体の一部が前記戻し通路から前記吸込通路に流入する構成とした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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧機器における油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】
従来、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が調節される可変容量型ベーンポンプと、ベーンを介して吐出される作動油の容量を一定として油圧機器に供給される作動油の流量が調節されない固定容量型ベーンポンプとがある。
【０００３】
固定容量型ベーンポンプは、ロータの回転速度が上昇するのに伴って作動油を吸込む時間が短くなるため、ベーンを介して吸込まれる吸込流量が不足し、キャビテーションが発生する可能性があった。
【０００４】
これに対処して、特許文献１に開示された固定容量型ベーンポンプは、ベーンポンプの吐出流量に応じてベーンポンプの吐出される作動油の一部をベーンポンプの吸込通路に戻し、キャビテーションを発生を防止するようになっている。
【０００５】
また、特許文献２に開示された固定容量型ベーンポンプは、ベーンポンプから吐出された作動油の一部を吸込通路に戻し、絞りを通過して加速された作動油によって発生する負圧により吸込通路を流れる作動油を吸引しベーン間へと送り込み、キャビテーションを発生を防止するようになっている。
【特許文献１】特開２００７−２３１８７１号公報
【特許文献２】特開２００７−２７８２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これに対して、可変容量型ベーンポンプは、ロータの回転速度に応じて吐出流量が所定値になるように調節されるため、固定容量型ベーンポンプのよう吸込流量が回転速度に比例して増加しないため、キャビテーションが発生する可能性が低いと考えられていた。
【０００７】
しかしながら、要求される作動油の供給流量が大きい油圧機器の油圧源となる可変容量型ベーンポンプにあっては、ロータの高速回転時に、ポンプ室に対する作動油の吸込み不足によってキャビテーションが発生する可能性があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ロータの高速回転時にキャビテーションが発生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】
【０００９】
本発明は、回動するロータから突出する複数のベーンによって吸込通路から作動流体を吸込むとともに吐出通路に作動流体を吐出し、ベーンを介して吐出される作動流体の容量を可変として吐出通路から流体圧機器に供給される作動流体の流量を調節する可変容量型ベーンポンプであって、ベーンポンプから吐出される作動流体の一部を吸込通路に戻す戻し通路と、この戻し通路に介装され作動流体の流れを絞る戻し絞りと、この戻し絞りを通って加速された作動流体によって発生する負圧により吸込通路を流れる作動流体を吸引しベーン間へと送り込む過給手段とを備えたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、ベーンポンプは、ロータの高速回転時に、過給手段を構成する戻し絞りを通って加速された作動流体によって発生する負圧により吸込通路を流れる作動流体を吸引し吸込ポートへと過給することにより、ポンプ室の負圧が高まることを抑えられ、キャビテーションに起因する騒音や振動、吐出量不足の発生が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は可変容量型ベーンポンプ１００における駆動軸１の軸方向に平行な断面を示す縦断面図であり、図２は可変容量型ベーンポンプ１００における駆動軸１の軸方向に直交する断面を示す横断面図である。
【００１３】
可変容量型ベーンポンプ（以下、単に「ベーンポンプ」と称する。）１００は、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にベーン３の先端部が摺動しロータ２の中心に対して偏心可能なカムリング４とを備える。
【００１４】
ポンプボディ１０には、カムリング４を収容するポンプ収容凹部１０ａが形成される。ポンプ収容凹部１０ａの底部には、ロータ２及びカムリング４の一側部に当接するサイドプレート６が配置される。ポンプ収容凹部１０ａの開口部は、ロータ２及びカムリング４の他側部に当接するポンプカバー５によって封止される。
【００１５】
このように、ポンプカバー５とサイドプレート６は、ロータ２及びカムリング４の両側面を挟んだ状態で配置される。これにより、ロータ２とカムリング４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】
カムリング４は、環状の部材であり、その内側にロータ２の回転に伴って各ベーン３間によって仕切られるポンプ室７の容積を拡張する吸込領域と、各ベーン３間によって仕切られるポンプ室７の容積を収縮する吐出領域が設けられる。ポンプ室７は、吸込領域にて作動油（作動流体）を吸込み、吐出領域にて作動油を吐出する。図２にて、ロータ２は矢印で示すように反時計回りに回転し、カムリング４の中心線の上方が吸込領域であり、カムリング４の中心線の下方が吐出領域である。
【００１７】
ポンプカバー５には、吸込領域にて円弧状に開口する吸込ポート１５が形成され、この吸込ポート１５からポンプ室７に作動油が吸込まれる。
【００１８】
ポンプカバー５には、吸込ポート１５に連通する送入口５２が形成され、この送入口５２に接続される配管５１を介してタンク１０３（図４参照）の作動油が吸込ポート１５へと導かれる。この配管５１、送入口５２等によってタンク１０３の作動油を吸込ポート１５へと導く吸込通路１０８（図４参照）が構成される。
【００１９】
サイドプレート６には、吐出領域にて円弧状に開口する吐出ポート１６が形成され、ポンプ室７からこの吐出ポート１６に作動油が吐出される。
【００２０】
ポンプボディ１０には、吐出ポート１６に連通する高圧室１８と、この高圧室１８に連通する送出口１９とが形成され、この送出口１９に接続される図示しない配管を介して加圧作動油が油圧機器（流体圧機器）１０１（図４参照）へと導かれる。この高圧室１８、送出口１９、配管等によって、吐出ポート１６から吐出される作動油を油圧機器１０１へと導く吐出通路１０９（図４参照）が構成される。
【００２１】
ロータ２に対するカムリング４の偏心量を変える可変容量機構として、ポンプボディ１０のポンプ収容凹部１０ａには、カムリング４を取り囲むようにして環状のアダプタリング１１が嵌装され、アダプタリング１１とカムリング４の間に支持ピン１３が介装される。カムリング４がアダプタリング１１の内部で支持ピン１３を支点として揺動することによって、ロータ２に対するカムリング４の偏心量が変化し、ポンプ室７の吐出容量が変化する。
【００２２】
アダプタリング１１とカムリング４の間にはシール材１４が介装され、このシール材１４は、カムリング４の揺動時にカムリング４の外周面が摺接する。カムリング４の外周面とアダプタリング１１の内周面との間には、支持ピン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とが画成される。カムリング４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、支持ピン１３を支点に揺動する。
【００２３】
カムリング４を移動する圧力制御手段として、吐出通路１０９には流量検出オリフィス２８が介装され、この流量検出オリフィス２８の前後差圧に応じて第一流体圧室３１と第二流体圧室３２に導かれる作動油圧力を制御する制御バルブ２１が設けられる。
【００２４】
以下、流量検出オリフィス２８について説明する。
【００２５】
ポンプボディ１０には有底筒状のプラグ４６が取り付けられ、このプラグ４６にピストン４５が摺動自在に挿入される。
【００２６】
ピストン４５の底部とカムリング４の外周面との間には、アダプタリング１１を貫通し、カムリング４の揺動に追従するフィードバックピン４０が介装される。
【００２７】
プラグ４６とピストン４５の間にはカムスプリング４１が介装される。カムスプリング４１はカムリング４をロータ２に対する偏心量が大きくなる方向に付勢する。
【００２８】
プラグ４６の筒部には、流量検出オリフィス２８が開口して形成され、流量検出オリフィス２８の開口面積は、プラグ４６の筒部にに対するピストン４５の位置によって決まる。流量検出オリフィス２８の開口面積は、カムリング４が図２に示すように図中左方向に偏心し、ロータ２に対する偏心量が最大になったときに、最大となる。この状態から、カムリング４が図２にて右方向に移動するのに伴って、流量検出オリフィス２８の開口面積は、次第に小さくなる。
【００２９】
プラグ４６の外周面とポンプボディ１０の間に間隙４３が画成され、この間隙４３は図示しない通孔を介して高圧室１８に連通している。
【００３０】
プラグ４６の内側に画成されるプラグ内室４２は、アダプタリング１１の外側に画成される間隙４７と、通孔４８とを介して送出口１９に連通している。
【００３１】
以下、制御バルブ２１について説明する。
【００３２】
制御バルブ２１は、バルブ収容穴２９に摺動自在に挿入されるスプール２２を備える。バルブ収容穴２９は、ポンプボディ１０に駆動軸１の軸方向と直交する向きに形成される。
【００３３】
バルブ収容穴２９の開口端はプラグ２３によって封止される。スプール２２の一端（第一ランド部２２ａ）とプラグ２３との間に第一スプール室２４が画成され、この第一スプール室２４には高圧室１８に連通する第一導圧通路３７が開口し、流量検出オリフィス２８より上流側のポンプ吐出圧力が導かれる。
【００３４】
スプール２２の他端（第二ランド部２２ｂ）とバルブ収容穴２９の底部との間に第二スプール室２５が画成され、この第二スプール室２５には送出口１９に連通する第二導圧通路３８が開口し、流量検出オリフィス２８より下流側のポンプ吐出圧力が導かれる。
【００３５】
第二スプール室２５内には、第二スプール室２５の容積を拡張する方向にスプール２２を付勢するリターンスプリング（付勢部材）２６が収装される。
【００３６】
スプール２２は、流量検出オリフィス２８の前後差圧が高まるのに伴い、リターンスプリング２６の付勢力に抗して図２にて右方向に移動し、スプール２２に導かれる作動油の圧力による荷重とリターンスプリング２６の付勢力とがバランスした位置で止まる。
【００３７】
スプール２２は、バルブ収容穴２９の内周面に沿って摺動する第一ランド部２２ａ及び第二ランド部２２ｂとを有し、第一ランド部２２ａと第二ランド部２２ｂとの間に環状溝２２ｃが形成される。
【００３８】
バルブ収容穴２９には、第一流体圧室３１に連通する第一流体圧通路３３、第二流体圧室３２に連通する第二流体圧通路３４、吸込通路１０８に連通するドレン通路３５とがそれぞれ接続される。
【００３９】
第一流体圧通路３３及び第二流体圧通路３４は、ポンプボディ１０の内部に形成されるとともに、アダプタリング１１を貫通して形成される。
【００４０】
スプール２２の位置によって、第一流体圧通路３３が第一ランド部２２ａによって開閉されるとともに、第二流体圧通路３４が第二ランド部２２ｂのノッチ２２ｆを介して開閉され、第一流体圧室３１及び第二流体圧室３２の作動油が給排される。
【００４１】
スプール２２が図２に示すようにプラグ２３に当接した初期ポジションでは、第一流体圧通路３３はスプール２２の第一ランド部２２ａによって閉塞され、第一流体圧室３１と高圧室１８との連通は遮断されるとともに、第一ランド部２２ａに形成された図示しない連通路を介してドレン通路３５に連通した状態となる。この初期ポジションでは、第二流体圧通路３４はスプール２２の第二ランド部２２ｂによって閉塞された状態となる。
【００４２】
スプール２２の両端に導かれる流量検出オリフィス２８の前後差圧が高まるのに伴って、スプール２２がリターンスプリング２６の付勢力に抗して図２にて右方向に移動し、第一流体圧通路３３が第一ランド部２２ａによって開かれ、高圧室１８のポンプ吐出圧力が第一導圧通路３７、第一スプール室２４、第一流体圧通路３３を介して第一流体圧室３１に導かれる。このポジションでは、第二流体圧通路３４が第二ランド部２２ｂのノッチ２２ｆを介して開かれ、第二流体圧室３２の圧力が第二流体圧通路３４、環状溝２２ｃ、ドレン通路３５を介して吸込通路１０８にドレンされる。第二流体圧通路３４と環状溝２２ｃとの連通は、スプール２２の第二ランド部２２ｂに形成されたノッチ２２ｆを介して行われ、スプール２２の移動量に応じて第二流体圧室３２に対するドレン通路３５の開口面積が増減する。
【００４３】
第二流体圧室３２は、絞り通路３６を介して高圧室１８に連通し、高圧室１８のポンプ吐出圧力が常時導かれている。
【００４４】
次に、以上のように構成されるベーンポンプ１００の動作について説明する。
【００４５】
駆動軸１にエンジン１０２の動力が伝達されロータ２が回転すると、ロータ２の回転に伴って各ベーン３間が拡張するポンプ室７は、吸込ポート１５を通じて吸込通路１０８から作動油を吸込む。また、各ベーン３間が収縮するポンプ室７は、吐出ポート１６を通じて作動油を高圧室１８に吐出する。高圧室１８に吐出された作動油は、吐出通路１０９を通じて油圧機器１０１へと供給される。
【００４６】
作動油が吐出通路１０９を通過する際、吐出通路１０９に介装された流量検出オリフィス２８の前後には圧力差が生じ、その前後圧力が制御バルブ２１の第二スプール室２５と第一スプール室２４のそれぞれに導かれる。制御バルブ２１では、第二スプール室２５及び第一スプール室２４に導かれる作動油の圧力による荷重と、リターンスプリング２６の付勢力とがバランスした位置にスプール２２が移動する。
【００４７】
ロータ２の回転速度が所定値より低い状態では、流量検出オリフィス２８の前後差圧が所定値より小さいため、スプール２２は、リターンスプリング２６の付勢力によって、その一端がプラグ２３に当接した位置に保持される。この場合には、スプール２２によって、第一流体圧室３１と高圧室１８との連通は遮断されるとともに、第二流体圧室３２とドレン通路との連通も遮断されるため、カムリング４は、第二流体圧室３２の圧力とカムスプリング４１の付勢力とによってロータ２に対する偏心量が最大となる位置となる。
【００４８】
このようにしてベーンポンプ１００は、最大吐出容量で作動油を吐出し、ロータ２の回転速度に略比例した流量を吐出する。これにより、ロータ２の回転速度が小さい場合でも、油圧機器１０１に対して十分な流量の作動油を供給することができる。
【００４９】
これに対して、ロータ２の回転速度が所定値以上に上昇した状態では、流量検出オリフィス２８の前後差圧が所定値以上に高まるため、スプール２２は、リターンスプリング２６の付勢力に抗して移動する。この場合には、第一流体圧室３１は高圧室１８に連通するとともに、第二流体圧室３２はドレン通路３５に連通するため、カムリング４は、第一流体圧室３１と第二流体圧室３２との圧力差に応じて、ロータ２に対する偏心量が小さくなる方向へと移動する。
【００５０】
このようにしてベーンポンプ１００は、流量検出オリフィス２８の前後差圧に応じたポンプ吐出容量に調整される。カムリングの偏心量が小さくなるのに伴って、その偏心量がフィードバックピン４０に伝わり、ピストン４５は図２にて右方向に移動するため、流量検出オリフィス２８の開口面積は小さくなる。したがって、ロータ２の回転速度が所定値以上に上昇するのに伴って、ベーンポンプ１００の吐出流量は次第に減少する。これにより、車両の走行時に油圧機器１０１に供給される作動油量は適度に調節される。
【００５１】
図３は、ロータ２の回転速度Ｎとベーンポンプ１００の吐出流量Ｑとの関係を示す特性図である。ロータ２の回転速度Ｎが所定値より低い状態では、図２に示すようにカムリング４がロータ２に対して最大に偏心しており、ロータ２の回転速度に略比例した吐出流量Ｑが増加する。ロータ２の回転速度Ｎが所定値以上に上昇するのに伴って、流量検出オリフィス２８の前後差圧に応動する制御バルブ２１の作動によりカムリング４のロータ２に対する偏心量が小さくなり、吐出流量Ｑが次第に減少する。
【００５２】
図３において、Ｑ２はベーンポンプ１００の最大吐出流量であり、Ｑ１は油圧機器１０１が必要とする最大供給流量である。ベーンポンプ１００の吐出流量は、最大吐出流量Ｑ２を最大供給流量Ｑ１より所定値（Ｑ２−Ｑ１）だけ大きくなるように設定される。これにより、ベーンポンプ１００はロータ２の回転速度Ｎが所定値以上に上昇するのに伴って、ベーンポンプ１００の吐出流量Ｑが最大吐出流量Ｑ２に達すると、流量（Ｑ２−Ｑ１）の作動油が余剰流として吐出される構成とする。
【００５３】
図４は可変容量型ベーンポンプ１００と油圧機器１０１等が配設される油圧回路図である。
【００５４】
油圧機器１０１は、例えば、車両に搭載される変速機であり、エンジン１０２の動力を車輪に伝達する変速比を作動油圧によって切り換えるようになっている。
【００５５】
油圧機器１０１の油圧供給源として用いられるベーンポンプ１００は、タンク１０３に貯留された作動油が吸込通路１０８を通って供給され、これから吐出される加圧作動油が吐出通路１０９を通って油圧機器１０１に供給される。油圧機器１０１から排出される作動油は排出通路１０７を通ってタンク１０３に戻される。
【００５６】
ベーンポンプ１００から吐出される加圧作動油の一部を吸込通路１０８に戻す戻し通路１０６が設けられ、この戻し通路１０６には作動油の流れを絞る戻し絞り１０５が設けられる。ベーンポンプ１００はロータ２の回転速度Ｎが所定値以上に上昇するのに伴って、ベーンポンプ１００が余剰流として吐出する流量（Ｑ２−Ｑ１）の作動油が戻し通路１０６を通して吸込通路１０８に戻される構成とする。
【００５７】
戻し通路１０６は吐出通路１０９と吸込通路１０８とを連通する。戻し通路１０６はその一端が吐出通路１０９に連通し、その他端が吸込通路１０８に連通し、吐出通路１０９を流れる作動油の一部が戻し通路１０６に分岐して吸込通路１０８に流入する構成とする。
【００５８】
吐出通路１０９に対する戻し通路１０６の接続部には分流弁１１０が介装され、この分流弁１１０によってベーンポンプ１００の吐出流量が増えるのに伴って、戻し通路１０６の開口面積が大きくなるように調整される。この分流弁１１０は、吐出通路１０９に介装される絞り１１１と、この絞り１１１の前後差圧に応動するスプール（図示省略）とを備え、このスプールによって吐出通路１０９に対する戻し通路１０６の開口面積が調整される。
【００５９】
以下、作動油をベーン３間へと送り込む過給手段１０４について説明する。
【００６０】
図１に示すように、ポンプカバー５には、吸込通路１０８の配管５１が接続される送入口５２と、この送入口５２と同軸上に延びて吸込ポート１５に対して直交するように接続される過給通孔５３と、この過給通孔５３に直交するように接続される戻し口９とが形成され、戻し口９に戻し通路１０６を画成する図示しない配管が接続される。
【００６１】
吸込ポート１５は、図２に示すように、ロータ１１の回転中心軸（駆動軸１）と同心の円弧状の断面形を有し、ベーン３間のポンプ室７に作動油を導く半筒状の流路を画成する。
【００６２】
送入口５２は吸込通路１０８を構成するものである。この送入口５２と同軸上に延びる過給通孔５３は、ロータ１１の回転中心軸と直交する方向に延びる断面円形の流路を画成し、半筒状の吸込ポート１５の中央部に接続するように形成される。作動油の流路断面積は過給通孔５３から吸込ポート１５にかけて拡張している。すなわち、吸込ポート１５はその流路断面積が戻し絞り１０５を通過した作動油が過給通孔５３を通過した作動油と合流する合流部に対して拡大している。
【００６３】
これにより、過給通孔５３から吸込ポート１５へと向かう作動油は、その流れ方向が図１に矢印で示すように曲げられるとともに、その流路断面積の拡張に伴って流速が低下する。
【００６４】
また、ポンプカバー５には、過給通孔５３から駆動軸１の端部へと延びるドレン通路３９が形成されている。
【００６５】
戻し通路１０６は、その一端が戻し口９を介してポンプカバー５の戻し口９に連通し、その他端がポンプボディ１０に接続され、ポンプボディ１０に形成される図示しない通孔を介して高圧室１８に連通している。
【００６６】
戻し口９は、通孔８を介して過給通孔５３と吸込ポート１５との接続部に連通する。戻し口９と通孔８とは、ロータ１１の回転中心軸と略平行に延び、過給通孔５３に対して直交するとともに、吸込ポート１５に対して同軸上に延びるように形成される。
【００６７】
戻し絞り１０５は、戻し口９に介装され、過給通孔５３に対して直交するとともに、吸込ポート１５に対して同軸上に延びるように配置される。戻し通路１０６から吸込通路１０８に流入する作動油は、戻し絞り１０５を通ることにより、その流速が高められ、図１に矢印で示すように吸込ポート１５へと直進して流入する。戻し絞り１０５を通過した作動油が吸込ポート１５へと加速して流入することにより、過給通孔５３の開口部に負圧を発生させ、過給通孔５３から吸込ポート１５へと作動油が吸込まれ、吸込ポート１５へと作動油が過給される。
【００６８】
すなわち、過給手段１０４は、戻し絞り１０５を通って加速された作動油によって発生する圧力降下により吸込通路１０８を流れる作動油を吸引し、吸込ポート１５へと作動油が過給される構成とする。
【００６９】
前述したように、ベーンポンプ１００は、タンク１０３に貯留された作動油が吸込通路１０８を通って供給され、これから吐出される加圧作動油が吐出通路１０９を通って油圧機器１０１に供給される。図３に示すように、可変容量型ベーンポンプ１００は、ロータ２の回転速度Ｎに応じて吐出流量Ｑが所定値になるように調節される。このため、従来、可変容量型ベーンポンプは、固定容量型ベーンポンプのように吸込流量が回転速度に比例して増加しないため、キャビテーションが発生する可能性が低いと考えられていた。
【００７０】
しかしながら、吐出流量が所定値になるように調節される可変容量型ベーンポンプにあっても、ロータの高速回転時に、ポンプ室に対する作動油の吸込み不足によってキャビテーションが発生する可能性がある。
【００７１】
これに対処して、本発明の可変容量型ベーンポンプ１００は、ロータ２の高速回転時に、予め設定された余剰流として吐出する流量（Ｑ２−Ｑ１）の作動油が戻し通路１０６を通して吸込通路１０８に戻され、この作動油が過給手段１０４を構成する戻し絞り１０５を通って加速されることよって吸込通路１０８を流れる作動油を吸引し吸込ポート１５へと送り込む構成とした。この過給作用により、ベーンポンプ１００は、ロータ２の高速回転時における作動油の吸込性が改善され、ポンプ室７等におけるキャビテーションの発生を抑えられ、キャビテーションに起因する騒音や振動、吐出流量不足が発生することを防止できる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態では、回動するロータ２から突出する複数のベーン３によって吸込通路１０８から作動油を吸込むとともに吐出通路１０９に作動油を吐出し、ベーン３を介して吐出される作動油の容量を可変として吐出通路１０９から油圧機器１０１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１００であって、ベーンポンプ１００から吐出される作動油の一部を吸込通路１０８に戻す戻し通路１０６と、この戻し通路１０６に介装され作動油の流れを絞る戻し絞り１０５と、この戻し絞り１０５を通って加速された作動油によって発生する負圧により吸込通路１０８を流れる作動油を吸引しベーン３間へと送り込む過給手段１０４とを備える構成とした。
【００７３】
上記構成に基づき、ベーンポンプ１００は、ロータ２の高速回転時に、過給手段１０４を構成する戻し絞り１０５を通って加速された作動油によって発生する負圧により吸込通路１０８を流れる作動油を吸引し吸込ポート１５へと過給することにより、ポンプ室７の負圧が高まることを抑えられ、キャビテーションに起因する騒音や振動の発生が防止される。
【００７４】
本実施の形態では、ベーンポンプ１００の最大吐出流量Ｑ２を油圧機器１０１が必要とする最大供給流量Ｑ１より所定値（Ｑ２−Ｑ１）だけ大きく設定し、ロータ２の回転速度Ｎが上昇するのに伴ってベーンポンプ１００が余剰流として吐出する流量（Ｑ２−Ｑ１）の作動油が戻し通路１０６を通して吸込通路１０８に戻される構成とした。
【００７５】
上記構成に基づき、ベーンポンプ１００は、ロータ２の高速回転時に、予め設定された余剰流として吐出する流量（Ｑ２−Ｑ１）の作動油が戻し通路１０６を通して吸込通路１０８に戻され、過給手段１０４を構成する戻し絞り１０５を通って加速された作動油によって発生する負圧により吸込通路１０８を流れる作動油を吸引し吸込ポート１５へと過給することにより、ポンプ室７の負圧が高まることを抑えられ、キャビテーションに起因する騒音や振動の発生が防止される。
【００７６】
本実施の形態では、戻し通路１０６は吐出通路１０９と吸込通路１０８とを連通し、吐出通路１０９を流れる作動油の一部が戻し通路１０６に分岐して吸込通路１０８に流入する構成とした。
【００７７】
上記構成に基づき、ベーンポンプ１００は、ロータ２の高速回転時に、予め設定された余剰流として吐出する流量（Ｑ２−Ｑ１）の作動油が戻し通路１０６を通して吸込通路１０８に戻される。
【００７８】
本実施の形態では、吐出通路１０９に対する戻し通路１０６の接続部に介装される分流弁１１０を備え、この分流弁１１０によってベーンポンプ１００の吐出流量が増えるのに伴って戻し通路１０６の開口面積が大きくなるように調整される構成とした。
【００７９】
上記構成に基づき、分流弁１１０によってベーンポンプ１００の吐出流量に応じて戻し通路１０６に分流される作動油の流量が調整される。
【００８０】
本実施の形態では、過給手段１０４として、ベーン３間の容積が拡張する吸込領域にて作動油をベーン３間に導く吸込ポート１５と、この吸込ポート１５に吸込通路１０８からの作動油を導く過給通孔５３と、戻し絞り１０５が介装される戻し口９とを備え、
この戻し口９は過給通孔５３を介して吸込ポート１５に連通し、戻し絞り１０５を通過した作動油が過給通孔５３を通過した作動油と合流する合流部から吸込ポート１５にかけて流路断面積が拡大する構成とした。
【００８１】
上記構成に基づき、戻し絞り１０５を通過した作動油が過給通孔５３を通過した作動油と合流した後、流路断面積が拡大する吸込ポート１５へと流入することにより、この合流部における圧力降下が促され、過給通孔５３から吸込ポート１５へと効率よく作動油を過給することができる。
【００８２】
本実施の形態では、戻し絞り１０５を吸込ポート１５と同軸上に延びるように配置した。
【００８３】
上記構成に基づき、戻し絞り１０５を通過して加速される作動油が過給通孔５３を直進して吸込ポート１５に流入することにより、流路抵抗による損失が少なく、戻し通路１０６からの作動油によって効率よく過給することができる。
【００８４】
本実施の形態では、カムリング４が図２にて右方向に移動し、ロータ２に対するカムリング４の偏心量が小さくなるのに伴って、流量検出オリフィス２８の開口面積が次第に小さくなり、この流量検出オリフィス２８の前後差圧に応じて制御バルブ２１が第一流体圧室３１と第二流体圧室３２に導かれる作動油圧力を制御することにより、ロータ２の回転速度が所定値以上に上昇するのに伴って、ベーンポンプ１００の吐出流量は次第に減少する構成とした。
【００８５】
上記構成に基づき、油圧機器１０１に供給される作動油量は適度に調節されるとともに、ロータ２の高速回転時におけるキャビテーションの発生を抑えられる。
【００８６】
他の実施の形態として、図２における流量検出オリフィス２８の開口面積が一定に保たれる構成としてもよい。
【００８７】
この場合、図５にロータ２の回転速度Ｎとベーンポンプ１００の吐出流量Ｑとの関係を示すように、ロータ２の回転速度Ｎが所定値以上に上昇するのに伴って、吐出流量Ｑが略一定に保たれ、ベーンポンプ１００の吐出流量Ｑが最大吐出流量Ｑ２に達すると、流量（Ｑ２−Ｑ１）の作動油が余剰流として吐出される。
【００８８】
他の実施の形態として、図２における流量検出オリフィス２８の開口面積をコントローラによつてアクチュエータを介して電子制御する構成としてもよい。
【００８９】
この場合、図６にロータ２の回転速度Ｎとベーンポンプ１００の吐出流量Ｑとの関係を示すように、ベーンポンプ１００の吐出流量Ｑが最大吐出流量Ｑ２に達するロータ２の回転速度Ｎを任意に設定し、キャビテーションが発生する可能性がある所定の運転領域で流量（Ｑ２−Ｑ１）の作動油が余剰流として吐出される。
【００９０】
次に図７に示す他の実施の形態を説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００９１】
図７は可変容量型ベーンポンプ１００と油圧機器１０１等が配設される油圧回路図である。
【００９２】
戻し通路１１６は油圧機器１０１の排出口と吸込通路１０８とを連通する。戻し通路１１６はその一端が油圧機器１０１から作動油が排出される排出口に連通し、その他端が吸込通路１０８に連通し、油圧機器１０１から排出される作動油の一部が戻し通路１１６から吸込通路１０８に流入し、油圧機器１０１から排出される残りの作動油が排出通路１０７を通ってタンク１０３に戻される構成とする。
【００９３】
この戻し通路１１６には作動油の流れを絞る戻し絞り１０５が設けられ、この戻し絞り１０５を通って加速された作動油によって発生する圧力降下により吸込通路１０８を流れる作動油を吸引し、吸込ポート１５へと作動油が過給される構成とする。
【００９４】
本実施の形態では、戻し通路１１６は油圧機器１０１の排出口と吸込通路１０８とを連通し、油圧機器１０１から排出される作動油の一部が戻し通路１１６から吸込通路１０８に流入する構成とした。
【００９５】
上記構成に基づき、ベーンポンプ１００から吐出される加圧作動油の全量が油圧機器１０１に供給されるため、ベーンポンプ１００のトルク損失を低減し、かつ、吸込み不足によるキャビテーションの発生を防止できる。
【００９６】
なお、作動油としてオイル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。
【００９７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の形態を示すベーンポンプの縦断面図。
【図２】同じくベーンポンプの横断面図。
【図３】同じくロータの回転速度Ｎとベーンポンプの吐出流量Ｑとの関係を示す特性図。
【図４】同じく油圧回路図。
【図５】他の実施の形態を示すロータの回転速度Ｎとベーンポンプの吐出流量Ｑとの関係を示す特性図。
【図６】さらに他の実施の形態を示すロータの回転速度Ｎとベーンポンプの吐出流量Ｑとの関係を示す特性図。
【図７】さらに他の実施の形態を示す油圧回路図。
【符号の説明】
【００９９】
２    ロータ
３    ベーン
４    カムリング
７    ポンプ室
９    戻し口
１５    吸込ポート
１６    吐出ポート
２１    制御バルブ
２２    スプール
２８    流量検出オリフィス
５３    過給通孔
１００    可変容量型ベーンポンプ
１０１    油圧機器（流体圧機器）
１０３    タンク
１０４    過給手段
１０５    戻し絞り
１０６    戻し通路
１０７    排出通路
１０８    吸込通路
１０９    吐出通路
１１０    分流弁
１１１    絞り
１１６    戻し通路
【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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