(57)【要約】【課題】  可変容量型ベーンポンプでは、特にリリーフ流量を低減しようとするときにリリーフ時に圧力の脈動が発生し、問題となる場合がある。これを解決しようとすると、吐出圧力が上昇したときの制御流量の増加量が大きくなるという問題もあった。これらの問題を解決し、可変容量型ベーンポンプにおいてリリーフ時の流量低減と脈動低減により省エネ化と振動・騒音低減を同時に図る。【解決手段】  フロントボディ１０内で揺動可能なカムリング１５の両側に第１流体圧室４０，第２流体圧室４１が設けられており、カムリングの揺動を制御するコントロールバルブ３０と圧力が所定圧以上で開弁するリリーフバルブ３２を有する。このリリーフバルブ作動時に流路断面積を小さくする可変ダンパーオリフィス２０を、カムリングの軸線方向端面に凹設されたカムリング孔部とこの面に対面する連通孔２０ｂ，２０ｃとによって形成する。【選択図】図１
2009036137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプボディと、
前記ポンプボディに軸支された駆動軸と、
前記ポンプボディ内に設けられ、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、
前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に設けられたベーンと、
前記ポンプボディ内に偏心可能に設けられると共に、円環状に形成され、内周側に前記ロータおよびベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記カムリングの軸方向両側に設けられた第１プレート部材および第２プレート部材と、
前記第１プレート部材または第２プレート部材のうち少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、
前記カムリングの外周側の一方側に形成された第１流体圧室と、他方側に形成された第２流体圧室と、
前記吐出ポートに接続された吐出通路に設けられたメータリングオリフィスと、
前記メータリングオリフィスの上流側圧力が導入される高圧室と、下流側圧力が導入される中圧室と、作動油を貯留するリザーバタンクに接続された低圧室とを有し、前記第１流体圧室または前記第２流体圧室に導入される圧力を制御する圧力制御手段と、
前記メータリングオリフィス下流側と前記圧力制御手段の中圧室とを接続するパイロット通路に設けられたパイロットオリフィスと、
前記パイロット絞りと前記リザーバタンクとの間に設けられ、所定圧以上のとき開弁し、前記中圧室内の圧力を前記リザーバタンク側に排出するリリーフバルブと、
前記メータリングオリフィス上流側と前記圧力制御手段の高圧室とを接続する高圧通路に設けられ、少なくとも前記リリーフバルブが開弁するとき流路断面積を小さくする可変ダンパオリフィスと、
を有することを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記カムリング軸方向端面と前記第１プレート部材または第２プレート部材との間に形成されることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記カムリングの偏心に伴い軸方向移動するピストンに形成されることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項４】
請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記吐出ポート下流側の吐出圧に基づき流路断面積を小さくすることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項５】
請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記パイロットオリフィスの前後差圧に基づき流路断面積を小さくすることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項６】
請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記リリーフバルブの下流側圧力に基づき流路断面積を小さくすることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項７】
請求項１に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記メータリングオリフィスは前記カムリングの偏心量が小さいほど流路断面積を小さくするように可変制御されることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項８】
ポンプボディと、
前記ポンプボディに軸支された駆動軸と、
前記ポンプボディ内に設けられ、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、
前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に設けられたベーンと、
前記ポンプボディ内に偏心可能に設けられると共に、円環状に形成され、内周側に前記ロータおよびベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記カムリングの軸方向両側に設けられた第１プレート部材および第２プレート部材と、
前記第１プレート部材または第２プレート部材のうち少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、
前記カムリングの外周側の一方側に形成された第１流体圧室と、他方側に形成された第２流体圧室と、
前記吐出ポートに接続された吐出通路に設けられたメータリングオリフィスと、
前記メータリングオリフィスの上流側圧力が導入される高圧室と、下流側圧力が導入される中圧室と、作動油を貯留するリザーバタンクに接続された低圧室とを有し、前記第１流体圧室または前記第２流体圧室に導入される圧力を制御する圧力制御手段と、
前記メータリングオリフィス下流側と前記圧力制御手段の中圧室とを接続するパイロット通路に設けられたパイロットオリフィスと、
前記パイロット絞りと前記リザーバタンクとの間に設けられ、所定圧以上のとき開弁し、前記中圧室内の圧力を前記リザーバタンク側に排出するリリーフバルブと、
前記メータリングオリフィス上流側と前記圧力制御手段の高圧室とを接続する高圧通路に設けられ、前記カムリングの偏心量が減少するほど流路断面積を小さくする可変ダンパオリフィスと、
を有することを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項９】
請求項８に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記カムリング軸方向端面と前記第１プレート部材または第２プレート部材との間に形成されることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項１０】
請求項９に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記カムリングの軸方向端面に形成された溝とこの溝に対向するように前記第１プレート部材または前記第２プレート部材に形成された油通路の開口端面と、から構成されることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項１１】
請求項９に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記カムリングの軸方向端面の内周端とこの内周端と対向するように前記第１プレート部材または第２プレート部材に形成された油通路の開口端面と、から構成されることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項１２】
請求項８に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記カムリングの偏心に伴い軸方向移動するピストンに形成されることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項１３】
請求項８に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記メータリングオリフィスは前記カムリングの偏心量が小さいほど流路断面積を小さくするように可変制御されることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項１４】
ポンプボディと、
前記ポンプボディに軸支された駆動軸と、
前記ポンプボディ内に設けられ、前記駆動軸によって回転駆動されるロータと、
前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に設けられたベーンと、
前記ポンプボディ内に偏心可能に設けられると共に、円環状に形成され、内周側に前記ロータおよびベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記カムリングの軸方向両側に設けられた第１プレート部材および第２プレート部材と、
前記第１プレート部材または第２プレート部材のうち少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、
前記カムリングの外周側の一方側に形成された第１流体圧室と、他方側に形成された第２流体圧室と、
前記吐出ポートに接続された吐出通路に設けられたメータリングオリフィスと、
前記メータリングオリフィスの上流側圧力が導入される高圧室と、下流側圧力が導入される中圧室と、作動油を貯留するリザーバタンクに接続された低圧室とを有し、前記第１流体圧室または前記第２流体圧室に導入される圧力を制御する圧力制御手段と、
前記メータリングオリフィス下流側と前記圧力制御手段の中圧室とを接続するパイロット通路に設けられたパイロットオリフィスと、
前記パイロット絞りと前記リザーバタンクとの間に設けられ、所定圧以上のとき開弁し、前記中圧室内の圧力を前記リザーバタンク側に排出するリリーフバルブと、
前記メータリングオリフィス上流側と前記圧力制御手段の高圧室とを接続する高圧通路に設けられ、前記吐出ポート下流側の吐出圧が所定圧以上のとき流路断面積を小さくする可変ダンパオリフィスと、
を有することを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記カムリング軸方向端面と前記第１プレート部材または第２プレート部材との間に形成されることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項１６】
請求項１４に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記カムリングの偏心に伴い軸方向移動するピストンに形成されることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項１７】
請求項１４に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記吐出ポート下流側の吐出圧に基づき流路断面積を小さくすることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項１８】
請求項１４に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記パイロットオリフィスの前後差圧に基づき流路断面積を小さくすることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項１９】
請求項１４に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記可変ダンパオリフィスは、前記リリーフバルブの下流側圧力に基づき流路断面積を小さくすることを特徴とする可変容量形ベーンポンプ。
【請求項２０】
請求項１４に記載の可変容量形ベーンポンプにおいて、前記メータリングオリフィスは前記カムリングの偏心量が小さいほど流路断面積を小さくするように可変制御される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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のハンドル操作力を軽減するパワーステアリング装置のような作動流体利用機器に用いる可変容量型ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーステアリング装置用ポンプとしては自動車用エンジンで直接回転駆動されるポンプが多く用いられている。この中でもポンプの吐出量を多く必要としないエンジン回転数が高い高速走行時のために、一回転あたりの吐出流量を回転数の増加に応じて減少させることが可能な可変容量型ベーンポンプが提案されている（例えば特許文献１）。この可変容量型ベーンポンプでは駆動トルクの低減が図れるためエネルギ効率の面でも優れている。
【０００３】
パワーステアリング装置用ポンプではハンドル操舵により圧力が上昇し、据え切りなどで負荷が大きくなるとポンプはリリーフ状態になる。上述の可変容量型ベーンポンプでは、リリーフ時に圧力の脈動が発生し問題となる場合がある。リリーフバルブの振動抑制に関しては、リリーフバルブに弾性部材を取り付けたり、ばね室にオリフィスを設けることでダンパー機能を有する技術が知られている（例えば特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４０７７２号公報
【特許文献２】特開２００６−２０７８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
可変容量型ベーンポンプはリリーフ状態での流量を抑えることで駆動トルクが減り、省エネ化が可能となる。リリーフ流量を低減するにはパイロットオリフィスを小さくすればよいが、パイロットオリフィスを小さくするとリリーフバルブが振動するという課題がある。
【０００６】
従来技術のポンプではリリーフバルブに弾性部材を取り付けるため、リリーフバルブの振動は抑えることができるが圧力脈動の抑制については十分な配慮が成されておらず、圧力脈動が原因の振動・騒音に対する配慮が十分に成されていなかった。
【０００７】
この振動・騒音の問題を解決する方法としてメータリングオリフィス上流側とコントロールバルブの高圧側の間に固定絞りを入れることで流量の脈動を抑える方法が考えられる。しかしこの場合、リリーフしない範囲で吐出圧が上昇したときに、コントロールバルブでの漏れとダンパーオリフィスでの圧力損失により、コントロールバルブ両端の圧力差が少なく、コントロールバルブの開口量が少なくなるため、カムが揺動しにくく、圧力が低いときに比べ流量が増加してしまい効率が悪化してしまうという課題がある。
【０００８】
本発明の目的は、このようなポンプ効率の低下をもたらすことなく、リリーフバルブ作動時の圧力脈動を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題に応えるために、本発明に係る可変容量型ベーンポンプは、
ポンプボディと、
ポンプボディに軸支された駆動軸と、
ポンプボディ内に設けられ、駆動軸によって回転駆動されるロータと、
ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に設けられたベーンと、
ポンプボディ内に偏心可能に設けられると共に、円環状に形成され、内周側にロータおよびベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
カムリングの軸方向両側に設けられた第１プレート部材（リアボディ）および第２プレート部材（プレッシャプレート）と、
第１プレート部材または第２プレート部材のうち少なくとも一方側に設けられ、複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、
カムリングの外周側の一方側に形成された第１流体圧室と、他方側に形成された第２流体圧室と、
吐出ポートに接続された吐出通路に設けられたメータリングオリフィスと、
メータリングオリフィスの上流側圧力が導入される高圧室と、下流側圧力が導入される中圧室と、作動油を貯留するリザーバタンクに接続された低圧室とを有し、第１流体圧室または第２流体圧室に導入される圧力を制御する圧力制御手段（コントロールバルブ）と、
メータリングオリフィス下流側と前圧力制御手段の中圧室とを接続するパイロット通路に設けられたパイロットオリフィスと、
パイロット絞りとリザーバタンクとの間に設けられ、所定圧以上のとき開弁し、中圧室内の圧力をリザーバタンク側に排出するリリーフバルブと、
メータリングオリフィス上流側と圧力制御手段の高圧室とを接続する高圧通路に設けられ、少なくともリリーフバルブが開弁するとき流路断面積を小さくする可変ダンパオリフィスと、を有する。
【００１０】
この可変ダンパオリフィスは、カムリング軸方向端面と第１プレート部材または第２プレート部材との間に形成されてもよい。
【００１１】
また可変ダンパオリフィスは、カムリングの偏心に伴い軸方向移動するピストンに形成されてもよい。
【００１２】
また可変ダンパオリフィスは、吐出ポート下流側の吐出圧に基づき流路断面積を小さくするように構成してもよい。
【００１３】
また可変ダンパオリフィスは、パイロットオリフィスの前後差圧に基づき流路断面積を小さくする構成にしてもよい。
【００１４】
また可変ダンパオリフィスは、前記リリーフバルブの下流側圧力に基づき流路断面積を小さくする構成としてもよい。
【００１５】
またメータリングオリフィスは前記カムリングの偏心量が小さいほど流路断面積を小さくするように可変制御されてもよい。
【００１６】
また、この可変容量型ベーンポンプを自動車用のパワーステアリング装置の圧力源として使用してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る可変容量型ポンプによれば、リリーフ時以外の圧力上昇時に流量を増加することなく、リリーフ時の振動低減と省エネを同時に実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図４を用いて、本発明に係る可変容量型ベーンポンプ１の第１実施例を説明する。
【００２０】
図１は本発明による可変容量型ベーンポンプの実施の形態として低回転時の一部断面を取った正面図を示す。図２はリリーフ状態の正面図を示す。図３は図１におけるＡ−Ａ断面図である。また、図３におけるＢ−Ｂ断面図が図１にあたる。図４はカム揺動角とダンパーオリフィスの断面積の関係を示す。
【００２１】
可変容量型ベーンポンプ１は本体が内部にロータ１１，ベーン１４，カムリング１５，アダプタ１２，プレッシャープレート２７，コントロールバルブ３０などポンプ構成要素が挿入されている凹状のフロントボディ１０と、リアカバー１９とをつき合わせて構成されている。
【００２２】
ロータ１１には外部からの駆動力を伝達するためのシャフト１３がつながっており、シャフト１３はフロントボディ１０に軸受け２８を介して支持されている。ロータ１１には複数のスロット２９が設けられ、その各スロット２９内を径方向に出没自在に移動できるベーン１４が挿入されている。
【００２３】
フロントボディ１０の凹部にはアダプタ１２がはめこまれ、支持ピン１６を中心にアダプタ１２の内側を揺動可能に支持されたカムリング１５がロータ１１とは中心を偏心させて配置される。カムリング１５とアダプタ１２によって図１においてカムリング１５の左側に第１流体圧室４０が、右側に第２流体圧室４１が形成される。カムリング１５はベーン室１８のポンプ容量が最大となる方向に圧縮コイルばね１７で付勢される。
【００２４】
ロータ１１とカムリング１５の間の空間はベーン１４によって区切られ、複数のベーン室１８が形成される。ベーン室１８は図の反時計回りの回転により容積が縮小する領域には吐出ポート２１が接続され、容積が増大する領域には吸入ポート２２が接続される。
【００２５】
また、図３に示すようにこれらロータ１１，カムリング１５，ベーン１４，アダプタ１２とフロントボディ１０との間にはプレッシャープレート２７がはめ込まれている。
【００２６】
コントロールバルブ３０はフロントボディ１０内に形成されたバルブ孔３０ａとバルブ孔３０ａ内を摺動可能に配置されたスプール３０ｂ，ばね３０ｃなどからなる。コントロールバルブ３０の一端側にはばね室３６が設けられておりばね３０ｃが設置されている。コントロールバルブ３０は、概ね一端側のコントロールバルブ高圧室３７の圧力による力、他端側のばね室３６の圧力による力、ばね３０ｃのばね力による力の関係により動作する。コントロールバルブ高圧室３７とばね室３６との圧力差による図中右方向の力がばね３０ｃによる左方向の力より大きくなりスプール３０ｂが図１において右側へ移動すると、それに伴いコントロールバルブ高圧室３７と第１流体圧室４０につながる通路３３との流路が大きくなり、かつ通路３３とタンク側との間の流路は狭くなる。
【００２７】
また、コントロールバルブ３０のスプール３０ｂ内には、リリーフバルブ３２が設置されている。リリーフバルブ３２はシート部３２ａ，ボール３２ｂ，リテーナー３２ｃ，ばね３２ｄから構成される。吐出圧力による力がばね３２ｄで決まる設定圧以上になるとボール３２ｂとリテーナー３２ｃが一体となって動作し、シート部３２ａを開口する機構となっている。
【００２８】
次に各室間の流路の接続について説明する。吸入ポート２２は図示しないタンクと接続されている。吐出ポート２１はプレッシャープレート２７に設けられた図示しない通路を通じてフロントボディ１０側の圧力室２６へと導入される。また、圧力室２６は図示しないパワーシリンダなどの装置へつながる吐出側配管３８とメータリングオリフィス２３を介して接続され、さらに吐出側配管上流部３８ａからパイロットオリフィス２４を介してばね室３６と接続される。また圧力室２６は可変ダンパーオリフィス２０を介してコントロールバルブ高圧室３７に接続されている。
【００２９】
可変ダンパーオリフィス２０はカムリング１５の側面部に凹設されたカムリング孔部２０ａとプレッシャープレート２７に設けられた連通孔２０ｂ，２０ｃが重なる部分がオリフィスとなる構造になっている。このカムリング孔部２０ａと連通孔２０ｂ，２０ｃはカムリング１５の揺動が大きくなると重なり部分が少なくなるように構成する。作動流体は圧力室２６からカムリング孔部２０ａと連通孔２０ｂ・２０ｃとの重なり部分を通って圧力室２６の外に導かれ、コントロールバルブ高圧室３７に通じる。このときリリーフ時のカムリング１５の位置では図２のように低回転のときよりも断面積が小さくなるような孔の位置関係としておくとよい。
【００３０】
この可変ダンパーオリフィスの断面積の変化の一例を図４に示す。カムリングの揺動角が小さいときには可変ダンパーオリフィス２０の断面積は大きく、一方カムリング１５の揺動角が大きいときには可変ダンパーオリフィス２０の断面積は小さくなる構造となっている。
【００３１】
次にこの可変容量ベーンポンプ１の動作について説明する。シャフト１３から回転駆動力が入力されると、ロータ１１と共にベーン１４はカムリング１５に押し付けられながら回転し、ベーン室１８の容積が増減する。容積が増加する区間ではベーン室１８の圧力は低下し、吸入ポート２２から作動流体が吸入される。吸入された作動流体はタンクにも圧力室２６にもつながらない区間において、ベーン室１８の容積の減少に伴い昇圧される。昇圧された作動流体はベーン室１８の容積の減少と共に吐出ポート２１から圧力室２６へと導かれる。
【００３２】
ポンプの回転数が上昇し、吐出流量が増加するとメータリングオリフィス２３での圧力損失が増大し、コントロールバルブ３０の両端の圧力差による右向きの力がばね３０ｃの左向きの力に打ち勝って図１中右側に移動する。開弁したコントロールバルブ３０を通じて可変ダンパーオリフィス２０の下流側の作動流体が第１流体圧室４０に導かれ、カムリング１５の偏心を減少させる方向にカムリング１５を揺動させ、１回転あたりの吐出流量を減少させる。
【００３３】
また吐出圧が増加し、ばね３２ｄの荷重より高くなると、吐出圧力による力がリリーフバルブ３２のばね３２ｄの力より高くなり、リリーフバルブ３２が開弁する。圧力室２６から吐出された作動流体は、リリーフバルブ３２を通じてタンクへと戻される。このとき圧力室２６からメータリングオリフィス２３，パイロットオリフィス２４，リリーフバルブ３２を通じてタンクへと作動流体が流れる。この流れによってパイロットオリフィス２４での圧力損失が生じ、コントロールバルブ３０の両側に圧力差が発生する。このためコントロールバルブ３０が開弁し第１流体圧室４０に作動流体が導かれ、カムリング１５の偏心を減少させる方向にカムリングを揺動させて１回転あたりの吐出流量を減少させる。
【００３４】
このとき、カムリング孔部２０ａと連通孔２０ｂ，２０ｃが重なる部分として構成される可変ダンパーオリフィス２０断面積が減少する。可変ダンパーオリフィスの断面積は小さいほどダンパー効果が高く、コントロールバルブ３０の作動が安定化する。またコントロールバルブ３０の作動が安定することでカムリング１５の揺動及び吐出流量も安定となりリリーフバルブ３２の振動を抑制することが可能となる。
【００３５】
またリリーフ時以外はカムリング１５の揺動角は比較的小さい範囲での使用がほとんどであり可変ダンパーオリフィス２０の断面積は大きくなっている。このため、吐出圧が上がることによる可変ダンパーオリフィス２０前後の圧力差の増加は少ない。すなわちコントロールバルブ３０両端の圧力差による右方向の力が小さくならず、吐出圧が上がってもコントロールバルブ３０が開きにくくなることは少ない。したがってカムリング１５も低圧時と同様に動作することから、吐出圧が上がってもシャフト駆動トルクの増加を少なく抑えられる。
【００３６】
本実施例ではカムリング１５の揺動が少ないときには可変ダンパーオリフィス２０は絞られないので、高圧時の制御流量増加を抑えることができる。かつ少なくともリリーフ時には可変ダンパーオリフィス２０が絞られ、リリーフ時の圧力脈動を抑制することができるため、リリーフ流量を減らすことができ省エネが達成される。
【実施例２】
【００３７】
次に図５，図６を用いて本発明に関わる可変容量型ベーンポンプ１の第２実施例を説明する。
【００３８】
図５は本発明の低回転時の状態の底面から見た断面図であり、図６はリリーフ時の状態の底面から見た断面図である。可変ダンパーオリフィス２０をカムリング１５の偏心に伴い軸方向に移動するスプール２０ｄと、このスプール２０ｄをカムリング１５側に付勢するばね２０ｅ、及びタンクに接続されたばね室２０ｆによって形成した以外の構成は実施例１と同様である。
【００３９】
このスプール２０ｄは圧力室２６とコントロールバルブ高圧室３７をつなぐ管路３４につきだしており、このスプール２０ｄの移動で管路３４の流路面積を狭くするような可変ダンパーオリフィス２０を構成している。
【００４０】
リリーフバルブ３２が作動しないときはカムリング１５の揺動が比較的小さい範囲で使用されることがほとんどであり、カムリング１５に押し付けられているスプール２０ｄの図中右側への移動量もわずかである。このとき可変ダンパーオリフィス２０の絞りは大きい状態になっている。
【００４１】
吐出圧が高くなりリリーフバルブ３２が作動すると、コントロールバルブ３０が開弁し、第１流体圧室４０に作動流体が導かれてカムリング１５が図中右側に移動する。すると図６に示すようにカムリング１５の揺動に伴ってスプール２０ｄが右側に移動する。このときスプール２０ｄと管路３４の位置関係を、リリーフ時のカムリング１５の位置では低回転のときよりも断面積が小さくなるようにしておくとよい。これにより可変ダンパーオリフィス２０が絞られる。その他の動作は実施例１と同様である。
【００４２】
本実施例では第一実施例による効果に加え、このような構造によればカムリング１５の端面に加工が不要であるため、高圧時のベーン室１８から第１流体圧室４０への漏れを少なくすることができる。
【実施例３】
【００４３】
次に図７を用いて本発明に係る可変容量型ベーンポンプ１の第３実施例を説明する。本実施例では可変ダンパーオリフィス２０をスプール２０ｇとその一端側の圧力室２０ｈ，他端側のばね室２０ｉ、及びばね室２０ｉ内のばね２０ｊによって構成し、スプール２０ｇの一端に構成されているばね室２０ｉは図示しない通路によってタンクに接続されており、他端の圧力室２０ｈには吐出圧が導かれている。また、圧力室２６とコントロールバルブ高圧室３７とをつなぐ管路３５をこのスプール２０ｇが動作することで流路が絞られるような可変ダンパーオリフィス２０が形成される。ばね２０ｊの力はスプール２０ｇの動作開始圧とリリーフバルブ３２の動作開始圧が同程度となるように構成する。可変ダンパーオリフィス２０以外の構成は実施例１と同様である。
【００４４】
吐出圧が低く、リリーフバルブ３２が作動しないときには可変ダンパーオリフィス２０の圧力室２０ｈの圧力による力は他端のばね室２０ｉ内ばね２０ｊの力よりも弱く、スプール２０ｇは移動しない。このとき可変ダンパーオリフィス２０の断面積は大きい状態で一定である。
【００４５】
吐出圧が高く、リリーフバルブ３２が作動するときには可変ダンパーオリフィス２０の圧力室２０ｈの圧力による力は他端のばね室２０ｉ内のばね２０ｊの力を上回り、スプールが図中右側に移動する。すると可変ダンパーオリフィス２０の断面積はスプール２０ｇの側面によって絞られ減少する。その他の動作は実施例１と同様である。
【００４６】
このような構成にすれば可変ダンパーオリフィス２０を絞り始める吐出圧を任意に設定できる。
【００４７】
同様の機構でリリーフ状態であるかどうかに関わらず吐出側圧力に基づき可変ダンパーオリフィス２０流路断面積を小さくする機構も実現できる。
【実施例４】
【００４８】
次に図８を用いて本発明に係る可変容量型ベーンポンプ１第４実施例を説明する。本実施例ではスプール２０ｇの一端に構成されている圧力室２０ｈにはパイロットオリフィス２４の上流側圧力が、他端に構成されているばね室２０ｉにはパイロットオリフィス２４の下流側圧力がそれぞれ導かれている以外の構成は実施例３と同様である。
【００４９】
吐出圧が低くリリーフバルブ３２が作動しないときにはパイロットオリフィス２４で圧力損失は発生せず、パイロットオリフィス２４上流，下流で圧力は同じである。このため可変ダンパーオリフィス２０の圧力室２０ｈ，ばね室２０ｉの圧力も同じであり、スプール２０ｇは移動しない。このとき可変ダンパーオリフィス２０の断面積は大きい状態で一定である。
【００５０】
吐出圧が高くリリーフバルブ３２が作動するときにはパイロットオリフィス２４で圧力損室が生じ、パイロットオリフィス２４の下流は上流よりも圧力が低くなる。このため可変ダンパーオリフィス２０の圧力室２０ｈはばね室２０ｉよりも高圧になる。この圧力差がばね２０ｊの力より大きくなるとスプール２０ｇが図中左側に移動する。すると可変ダンパーオリフィス２０の断面積はスプール２０ｇの側面によって絞られ減少する。その他の動作は実施例３と同様である。
【００５１】
このような構成にすれば、リリーフバルブ３２が開弁した時にだけ可変ダンパーオリフィス２０を小さくすることができる。
【実施例５】
【００５２】
次に図９を用いて本発明に係る可変容量型ベーンポンプ１の第５の実施例を説明する。本実施例ではスプール２０ｇの一端に構成されているばね室２０ｉには図示しない通路によってタンクに接続されており、他端の圧力室２０ｈはリリーフバルブ３２の下流のリリーフ下流室４３に導かれ、リリーフ下流室４３はオリフィスを介してタンクに接続されている以外の構成及び動作は実施例３と同様である。
【００５３】
吐出圧が低くリリーフバルブ３２が作動しないときにはリリーフ下流室４３はタンク圧と同じである。このため可変ダンパーオリフィス２０の圧力室２０ｈ，ばね室２０ｉの圧力も等しくなり、スプール２０ｇは移動しない。このとき可変ダンパーオリフィス２０の断面積は大きい状態で一定である。
【００５４】
吐出圧が高くリリーフバルブ３２が作動するときにはパイロットオリフィス２４を高圧の作動流体が流れ、リリーフ下流室４３の圧力が上昇する。このため可変ダンパーオリフィス２０の圧力室２０ｈはばね室２０ｉよりも高圧になる。この圧力差がばね２０ｊの力より大きくなるとスプール２０ｇが図中左側に移動する。すると可変ダンパーオリフィス２０の断面積はスプール２０ｇの側面によって絞られ減少する。その他の動作は実施例３と同様である。
【００５５】
このような構成にすれば、可変ダンパーオリフィス２０を作動させる圧力が低いためこのスプール２０ｇを動作させるための漏れを少なくすることができる。
【実施例６】
【００５６】
次に図１０，図１１を用いて本発明に係る可変容量型ベーンポンプ１の第６実施例を説明する。本実施例では可変ダンパーオリフィス２０をカムリング１５の内周端１５ａとプレッシャープレート２７に形成された流体通路４４とによって構成する。カムの揺動角が大きくなるとこの流体通路４４がカムリング１５の内周端１５ａによって狭められ、このとき少なくともリリーフ時のカムリング１５の位置では低回転のときよりも断面積が小さくなるような孔の位置関係としておく。可変ダンパーオリフィス２０以外の構成は実施例１と同様である。
【００５７】
リリーフバルブ３０が作動しないときはカムリング１５の揺動はわずかであり、このとき可変ダンパーオリフィス２０の絞りは大きい状態になっている。
【００５８】
吐出圧が高くなりリリーフバルブ３２が作動すると、コントロールバルブ３０が開弁し、第１流体圧室４０に作動流体が導かれてカムリング１５が図中右側に移動する。これにより可変ダンパーオリフィス２０が絞られる。その他の動作は実施例１と同様である。
【００５９】
このような構成にすれば、カムリング１５にカムリング孔部２０ａが不要となり、カムリング１５の加工が容易になる。
【００６０】
同様の構成でリリーフ状態であるかどうかに関わらずカムリング１５の偏心量が少ない程、可変ダンパーオリフィス２０を小さくする機構も実現できる。
【実施例７】
【００６１】
次に図１２を用いて本発明に係る可変容量型ベーンポンプ１の第７の実施例を説明する。本実施例では実施例１〜６のいずれかに示した可変ダンパーオリフィス２０に加え、カムリング１５の揺動角が大きいほど流路断面積を小さくする可変メータリングオリフィス４５を有する。可変メータリングオリフィス４５はカムリング１５の側面部に凹設されたカムリング孔部４５ａとプレッシャープレート２７に設けられた連通孔４５ｂ，４５ｃが重なる部分がオリフィスとなる構造になっている。このカムリング孔部４５ａと連通孔４５ｂ，４５ｃはカムリング１５の揺動が大きくなると重なり部分が少なくなり、カムリングの揺動に伴ってオリフィスの断面積が減少する形状になっている。作動流体は圧力室２６からカムリング孔部４５ａと連通孔４５ｂ，４５ｃとの重なり部分を通って圧力室２６の外に導かれ、吐出側配管上流部３８ａに通じる。可変メータリングオリフィス４５以外の構成は実施例１と同様である。
【００６２】
リリーフバルブ３２が非作動の時にはカムリング１５の揺動角はわずかであり可変メータリングオリフィス４５の断面積は絞られない。
【００６３】
リリーフバルブ３２の作動時にはカムリング１５の揺動がにより可変ダンパーオリフィス２０の断面積が減少すると同様に、可変メータリングオリフィス４５の断面積も減少する。その他の動作は実施例１〜６と同様である。
【００６４】
このような構成により、リリーフ時の流量がより低減でき更なる省エネにつながる。
【００６５】
また実施例１〜７の可変容量型ベーンポンプ１の入力側にはシャフト１３の駆動力としてエンジンの動力を入力し、吐出側配管３８にはパワーシリンダ等を接続するパワーステアリング装置としてもよい。この場合、パワーステアリング装置の据え切り状態での振動・騒音低減や省エネが可能であり、また操舵時の省エネが可能である。
【００６６】
また当然この可変容量型ベーンポンプ１の使用はパワーステアリング装置に限らず他の流体機械のポンプとして使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る可変容量型ベーンポンプの実施例１の最大偏心時を示す正面図である。また図３のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図２】本発明に係る可変容量型ベーンポンプの実施例１のリリーフ時を示す正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図１〜図３の可変容量型ベーンポンプにおけるカムリングの揺動角と可変ダンパーオリフィスの断面積の関係を説明するための特性図である。
【図５】本発明に係る可変容量型ベーンポンプの実施例２の最大偏心時を示す底面から見た断面図である。
【図６】本発明に係る可変容量型ベーンポンプの実施例２のリリーフ時を示す底面から見た断面図である。
【図７】本発明に係る可変容量型ベーンポンプの実施例３の最大偏心時を示す正面図である。
【図８】本発明に係る可変容量型ベーンポンプの実施例４の最大偏心時を示す正面図である。
【図９】本発明に係る可変容量型ベーンポンプの実施例５の最大偏心時を示す正面図である。
【図１０】本発明に係る可変容量型ベーンポンプの実施例６の最大偏心時を示す正面図である。
【図１１】図１のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図１２】本発明に係る可変容量型ベーンポンプの実施例７の最大偏心時を示す正面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  可変容量ベーンポンプ  
１０  フロントボディ
１１  ロータ
１２  アダプタ
１３  シャフト
１４  ベーン
１５  カムリング
１５ａ  内周端
１６  支持ピン
１７  圧縮コイルばね
１８  ベーン室
１９  リアカバー
２０  可変ダンパーオリフィス
２０ａ，４５ａ  カムリング孔部
２０ｂ，２０ｃ，４５ｂ，４５ｃ  連通孔
２０ｄ，２０ｇ，３０ｂ  スプール
２０ｅ，２０ｊ，３０ｃ，３２ｄ  ばね
２０ｆ，２０ｉ，３６  ばね室
２０ｈ，２６  圧力室
２１  吐出ポート
２２  吸入ポート
２３  メータリングオリフィス
２４  パイロットオリフィス
２５，２８  軸受け
２７  プレッシャープレート
２９  スロット
３０  コントロールバルブ
３０ａ  バルブ孔
３２  リリーフバルブ
３２ａ  シート部
３２ｂ  ボール
３２ｃ  リテーナー
３３  通路
３４，３５  管路
３７  コントロールバルブ高圧室
３８  吐出側配管
３８ａ  吐出側配管上流部
４０  第１流体圧室
４１  第２流体圧室
４３  リリーフ下流室
４４  流体通路
４５  可変メータリングオリフィス
Ｔ  タンク
【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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