(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプからの吐出油の一部を吸入側へ還流させることによって一定量のオイルをパワーアシスト装置へ送り出すように作動する流量制御弁を有するとともに、当該流量制御弁のところに設けられるものであって当該流量制御弁から余剰油を吐出させるバイパス孔、及び当該バイパス孔と上記吸入側との間を連結するものであって上記余剰油等を流動させるバイパス路、更には当該バイパス路と上記バイパス孔との接続部近傍に、その一端側の開口部が設けられるものであって他端側がリザーバに連結されるリザーバ通路、を有するオイルポンプ装置において、上記バイパス孔の幅方向の中心位置とバイパス路の幅方向の中心位置とを一致させ、上記バイパス路の断面形状を、上記バイパス孔に対して、その幅方向の値が、余剰流の噴射方向へ所定の値だけ大きくなるようにするとともに、余剰流の噴射方向とは反対の方向へも上記所定の値とほぼ同等の値だけ大きくなるようにし、これによって、上記バイパス孔から噴射される余剰油の流れである噴射流の上記バイパス路壁面への衝突面積を広く形成させるようにするとともに、上記幅方向と直交する方向の値が上記バイパス孔の大きさとほぼ同じ値となるようにしたことを特徴とするオイルポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車輌用パワーステアリング装置のパワーアシスト部に圧油を提供するためのオイルポンプ装置に関するものであり、特に、その流量制御弁と吸入側との間に形成されるバイパス路の、その構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車輌用油圧式パワーステアリング装置等に用いられるオイルポンプ装置は、上記パワーステアリング装置のパワーアシスト部に圧油を供給するように作動するポンプ機構部と、当該ポンプ機構部から吐出された吐出油の一部を余剰流として、上記ポンプ機構部の吸入側へ還流させ、これによって、上記パワーアシスト部へは常時所定量の圧油が供給されるように作動する流量制御弁と、からなるものである。そして、このようなポンプ機構部の吸入側と流量制御弁との間には、例えば図４に示す如く、余剰油の流動するバイパス路３０が吸入側の通路である吸入路２０に連なるように設けられるようになっているものである。そして更に、これらバイパス路３０と吸入路２０との接続部近傍には、リザーバにつながるリザーバ通路の開口部１５０が設けられるようになっているものである。そして、上記流量制御弁のところで制御された余剰の吐出油（余剰油）の噴射による上記リザーバ通路開口部からのオイルの吸引効果（スーパチャージ効果）を高めさせるために、上記開口部１５０をできるだけ広く包含するよう、上記吸入路２０の、その横幅を上記開口部１５０側へ大きく（広く）採ることとしている（実公平５−１９５９４号公報参照）。このような構成からなるものにおいて、上記流量制御弁から還流された余剰油及び当該余剰油の噴射によって吸引されたリザーバからのオイルが合流して、吸入路２０へと導かれ、最終的にポンプ機構部の吸入ポートへと吸引されるようになっているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものにおいては、上記流量制御弁のバイパス孔のところから余剰流としてバイパス路３０及び吸入路２０に放出される圧油（吐出油）の流れは、図４に示す如く、高圧の噴射流となっている。そして、このような圧油の噴射流は、バイパス孔近くのバイパス路３０及び吸入路２０の、その側壁（内壁）のところに激しく衝突することとなる。その結果、当該バイパス路内壁部にはキャビテーションによる損傷（ｅｒｏｓｉｏｎ）の生ずるおそれがある。そして、このエロージョンによる微細金属片等がポンプ機構部の作動部に浸入し、ポンプ機構部の機能低下をもたらすおそれがある。このような問題点を解決するために、上記バイパス孔からの噴射流を、その勢いを殺いだ状態で上記バイパス路あるいは吸入路の側壁（内壁）に衝突させるようにしたオイルポンプ装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、ポンプからの吐出油の一部を吸入側へ還流させることによって一定量のオイルをパワーアシスト装置へ送り出すように作動する流量制御弁を有するとともに、当該流量制御弁のところに設けられるものであって当該流量制御弁から余剰油を吐出させるバイパス孔、及び当該バイパス孔と上記吸入側との間を連結するものであって上記余剰油等を流動させるバイパス路、更には当該バイパス路と上記バイパス孔との接続部近傍に、その一端側の開口部が設けられるものであって他端側がリザーバに連結されるリザーバ通路、を有するオイルポンプ装置に関して、上記バイパス孔の幅方向の中心位置とバイパス路の幅方向の中心位置とを一致させ、上記バイパス路の断面形状を、上記バイパス孔に対して、その幅方向の値が、余剰流の噴射方向へ所定の値だけ大きくなるようにするとともに、余剰流の噴射方向とは反対の方向へも上記所定の値とほぼ同等の値だけ大きくなるようにし、これによって、上記バイパス孔から噴射される余剰油の流れである噴射流の上記バイパス路壁面への衝突面積を広く形成させるようにするとともに、上記幅方向と直交する方向の値が上記バイパス孔の大きさとほぼ同じ値となるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては次のような作用を呈することとなる。すなわち、流量制御弁のバイパス孔からバイパス路のところへ余剰油として放出される圧油（作動油）は、図２に示す如く、噴射流となって勢いよく噴射される。従って、一般に、この噴射流はバイパス路の側壁（内壁）のところに激しい勢いをもって衝突することとなる。しかしながら、本発明のものにおいては、バイパス路の幅方向の値がバイパス孔の幅方向に対して、少なくとも余剰流の噴射方向へかなり大きな値を有するように拡げられている（図１参照）ことより、上記噴射流がバイパス路の内壁と衝突するまでには、比較的長い距離が形成されることとなる。従って、上記バイパス孔から噴射された噴射流は、バイパス路の側壁（内壁）に到達するまでの間に、広い範囲に拡散されることとなる。すなわち、噴射流による衝突エネルギーは広い範囲に分散されることとなる。その結果、キャビテーションを含む噴射流によるバイパス路側壁（内壁）部の剥離現象等は阻止されることとなり、エロージョンの発生等が防止されることとなる。また、このように噴射流の側壁への衝突距離を長く採る一方、幅方向と直交する方向の値はバイパス孔の大きさとほぼ同じ値となるようにし、オイルポンプ装置全体の大きさは変えないですむ、すなわち、大きくしないですむようになる。
【０００９】
また、本発明のものにおいては、図３に示す如く、バイパス路の断面形状が、当該バイパス路のところに開口部を有する上記リザーバ通路側へも拡大された形態となっているので、リザーバから吸引される作動油（オイル）は、広い開口面積のところを通過して上記バイパス路、更には吸入側（吸入ポート側）へと流動することとなる。従って、リザーバからの吸引抵抗が低減化されることとなり、特に、低温時等においてオイル粘度が高くなったような状態においても、吸入側への円滑なオイル（作動油）の供給（導入）が成されることとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図３を基に説明する。本発明の実施の形態に関するものの、その構成は、図１に示す如く、車輌用パワーステアリング装置にパワーアシスト用の圧油を供給するよう作動するポンプ機構部１と、当該ポンプ機構部１から吐出された吐出油（圧油）の一部を余剰油として上記ポンプ機構部１の吸入側１９へ還流させ、これによって、パワーアシスト部（図示せず）へは常時所定量の圧油を送り出すように作動する流量制御弁２と、からなることを基本とするものである。なお、このような基本構成において、本実施の形態においては、上記ポンプ機構部１としては、図１に示すようなベーンポンプ装置が採用されるようになっている。そして、このものは、既存のベーンポンプ装置からなるものであり、ポンプ機構部１駆動用のものであって回転運動を伝達する回転軸１８、当該回転軸１８にスプライン等により結合されるロータ１６、当該ロータ１６のスリット内で摺動運動をするベーン１７、当該ベーン１７の外側にあってポンプ室を形成するカムリング１４、これらカムリング１４等からなるポンプ機能部品を収納するハウジング９等からなるものである。
【００１１】
このような構成からなるものにおいて、上記流量制御弁２は、図２及び図３に示す如く、ポンプ機構部１の吐出ポート１２側に連なるバルブハウジング２９と、当該バルブハウジング２９内に設けられるものであって、パワーアシスト部（図示せず）への供給流量を制御する絞り２４と、当該絞り２４の前後差圧に応じて作動するスプール２２等からなるものである。そして、このような構成からなる上記バルブハウジング２９のところであって上記絞り２４の設けられるところと上記スプール２２の頭部（スプールヘッド）の存在するところとの中間部付近のところには、余剰油をポンプ機構部１側へ還流させるためのバイパス孔２１が設けられるようになっているものである。そして、このバイパス孔２１に連続して、当該バイパス孔２１から放出された余剰油（余剰流）をポンプ機構部１の吸入ポート１９９に連なる吸入側１９へと導くバイパス路１１が設けられるようになっているものである。そして更に、このような構成からなる上記バイパス孔２１とバイパス路１１との接続部近傍のところには、リザーバ５につながるリザーバ通路１５の、その開口部１５５が設けられるようになっているものである。
【００１２】
このような構成からなるものにおいて、本実施の形態においては、上記バイパス路１１の断面形状を、図１及び図２に示す如く、その横幅方向において、上記バイパス孔２１のものよりも広く（大きく）採るようにしている。すなわち、上記スプール２２が吐出圧の上昇により後退した状態において、当該スプール２２の頭部と上記バイパス孔２１との間の隙間から、図２に示す如く、斜め方向に余剰油が放出された場合に、この放出された余剰油の流れ（噴射流）が、上記バイパス路１１の側壁（内壁）１１１に当たるまでに、ある程度の距離を採る（かせぐ）ことができるようにしている。具体的には、図２に示す如く、上記バイパス路１１の断面形状において、その横幅方向の値をバイパス孔２１のそれよりも大きな値となるようにするとともに、その中心位置を上記バイパス孔２１の中心線に対して、上記噴射流の噴射方向側に偏心（オフセット）させるようにしたことである。すなわち、図２に示す如く、リザーバ通路１５の開口部１５５が存在する側とは反対側（開口部１５５から遠ざかる）の方向へオフセットさせるようにしたことである。
【００１３】
また、このようなバイパス路１１の構造についての、他の実施形態としては、図３に示す如く、バイパス孔２１とバイパス路１１の中心線は一致させたまま（オフセットさせずに）バイパス路１１の、その横幅方向の値を上記バイパス孔２１のそれよりも大きく採るようにするとともに、その一方の幅方向端部を上記リザーバ通路１５の開口部１５５を完全に包含するようにした構成からなるものが挙げられる。これによって、上記のものと同様、バイパス孔２１からの噴射流のバイパス路１１の側壁（内壁）１１１への衝突までの距離が長くなるとともに、リザーバ通路１５の開口部１５５からの作動油の吸入側１９への吸入抵抗が低減化されることとなる。
【００１４】
なお、このような構成からなる本バイパス路１１の、その断面形状としては、一般的には、図１に示すような楕円形のものが挙げられる。そして、その短径側の大きさは円形からなるバイパス孔２１の半径と合致させるようにし、長径側の値のみを大きく採るようにすることが考えられる。これによって、本オイルポンプ装置全体の形状を大きくせずに、上記バイパス路１１の側壁（内壁）１１１までの距離、すなわち、噴射距離を長く採ることができるようになる。また、この断面形状としては、上記のような楕円形のものの外に、小判形のもの、長円形のもの、あるいは長方形のもの等が考えられる。
【００１５】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての、その作用等について説明する。すなわち、図１に示す如く、ポンプ機構部１が作動して、作動油（圧油）を吐出すると、この圧油（吐出油）は、図２及び図３に示す如く、吐出ポート１２を経由して絞り２４のところへと導かれる。そして更に、その一部はスプール２２の頭部とバイパス孔２１との間の隙間から、余剰流としてバイパス路１１のところへと放出される。ところで、この余剰流として放出される圧油は、図２及び図３に示す如く、噴射流となって勢いよく噴射される。従って、一般に、この噴射流はバイパス路１１の側壁（内壁）１１１のところに激しい勢いをもって衝突することとなる。しかしながら、本実施の形態のものにおいては、バイパス路１１の幅方向の値がバイパス孔２１の幅方向に対して、図２及び図３に示す如く、中心位置がオフセットされていること等により、かなり大きな値を有するように拡げられている。これらのことより、上記噴射流がバイパス路１１の内壁１１１と衝突するまでには、比較的長い距離が存在することとなる。従って、上記バイパス孔２１から噴射された噴射流は、バイパス路１１の側壁（内壁）１１１に到達するまでの間に、広い範囲に拡散されることとなる。すなわち、噴射流による衝突エネルギーは広い範囲に分散されることとなる。その結果、キャビテーションを含む噴射流によるバイパス路１１の側壁（内壁）１１１の剥離現象等は回避され、エロージョンの発生等も防止されることとなる。
【００１６】
また、本実施の形態のものにおいては、例えば図３に示す如く、バイパス路１１の断面形状が、バイパス孔２１に対して、その幅方向の値が大きく採られているとともに、当該バイパス路１１のところに開口する上記リザーバ通路１５の、その開口部１５５の全面（全体）が完全に包含されるようになっているので、リザーバ５から吸引される作動油（オイル）は、広い開口面積を介して上記バイパス路１１へと吸引され、更には吸入側１９及び吸入ポート１９９側へと導かれることとなる（図１参照）。従って、リザーバ５からのオイルの吸引抵抗が低減化されることとなり、特に、低温時等においてオイル粘度が高くなったような状態においても、吸入側１９への円滑なオイル（作動油）の供給（導入）が行なわれることとなる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、ポンプからの吐出油の一部を吸入側へ還流させることによって一定量のオイルをパワーアシスト装置へ送り出すように作動する流量制御弁を有するとともに、当該流量制御弁のところに設けられるものであって当該流量制御弁から余剰油を放出するバイパス孔、及び当該バイパス孔と上記吸入側との間を連結するものであって上記余剰油等を流動させるバイパス路、更には当該バイパス路と上記バイパス孔との接続部近傍に、その一端側の開口部が設けられるものであって他端側がリザーバに連結されるリザーバ通路、を有するオイルポンプ装置に関して、上記バイパス路の断面形状を、上記バイパス孔に対して、その幅方向の値が、少なくとも余剰流の噴射方向へ大きくなるようにし、これによって、上記バイパス孔から上記バイパス路の側壁（内壁）に向かって斜方向に噴射される噴射流の、上記バイパス路側壁（内壁）に衝突するまでの間の距離を長く採るようにしたので、上記噴射流の上記バイパス路側壁（内壁）への衝突面積（噴射面積）を広く採ることができるようになった。その結果、噴射流による衝突エネルギーは広い範囲に分散されることとなり、壁面の受ける損傷等を少なくすることができるようになった。これによって、バイパス路壁面におけるエロージョンの発生等を防止することができるようになった。
【００１８】
また、上記の如く、バイパス路の幅方向の値を大きくするとともに、リザーバ通路の開口部を、ほぼ、本バイパス路の断面形状内に包含させるようにしたので、上記エロージョンの発生等が防止されるとともに、これらに加えて、リザーバから吸引される作動油（オイル）を、広い開口面積のところを通過させて上記バイパス路、更には吸入側（吸入ポート側）へと導くことができるようになり、リザーバからの吸引抵抗を低減化させることができるようになった。これにより、特に、低温時等においてオイル粘度が高くなったような状態においても、吸入側への円滑なオイル（作動油）の供給（導入）を行なうことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示す横断面図である。
【図２】本発明の主要部を成すバイパス孔及びバイパス路周りの構成を示す部分断面図である。
【図３】本発明の主要部を成すバイパス路周りについての他の実施の形態の構成を示す部分断面図である。
【図４】従来例のバイパス路周りの構成を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１  ポンプ機構部
１１  バイパス路
１１１  バイパス路側壁（内壁）
１２  吐出ポート
１４  カムリング
１５  リザーバ通路
１５５  開口部
１６  ロータ
１７  ベーン
１８  回転軸
１９  吸入側
１９９  吸入ポート
２  流量制御弁
２１  バイパス孔
２２  スプール
２４  絞り
２９  バルブハウジング
５  リザーバ
９  ハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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