(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するロータの外周から突出する複数のベーンと、各ベーンを囲むカムリングと、ロータと各ベーンおよびカムリングを挟んでポンプ室を画成する円盤状のサイドプレートおよびカバーと、サイドプレートおよびカバーの間に挟まれてカムリングを収容する円環状のアダプタリングと、カバーとの間にサイドプレートおよびアダプタリングを収容するハウジングとを備え、アダプタリング内でカムリングを移動してポンプ吐出流量を可変とする可変容量型ベーンポンプにおいて、前記ハウジングにサイドプレートおよびアダプタリングを積層して収容する収容凹部を形成し、収容凹部の内壁のうちサイドプレートの外周面を嵌合させる奥側壁部の内径をアダプタリングの外周面を嵌合させる手前側壁部の内径より小さく形成し、奥側壁部と手前側壁部の間にテーパ状に形成される段差をサイドプレートの外周面に対峙させたことを特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両のパワーステアリング装置に用いられる可変容量型ベーンポンプの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可変容量型ベーンポンプとして、回転するロータの外周から突出する各ベーンを囲むカムリングを備え、アダプタリング内でカムリングを移動してポンプ吐出流量を可変とするものがある。
【０００３】
この種の可変容量型ベーンポンプは、アダプタリングとカムリングおよびロータの側面に当接してポンプ室を画成するサイドプレートを備え、サイドプレートを円盤状に形成するとともに、アダプタリングをサイドプレートと同径の円盤状に形成する一方、これらを収容するハウジングに円柱面状の内壁を形成し、ハウジング内にサイドプレートとアダプタリングを積層して収容するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の可変容量型ベーンポンプにあっては、円盤状のサイドプレートをハウジングの内奥に挿入する際に、サイドプレートがわずかに傾いてもハウジングの内壁との間でカジリ等が生じて止まってしまうため、サイドプレートをハウジング内の所定位置に収めることが難しく、作業性が悪い。
【０００５】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、可変容量型ベーンポンプにおいて、サイドプレートの組み付け作業性を改善することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、回転するロータの外周から突出する複数のベーンと、各ベーンを囲むカムリングと、ロータと各ベーンおよびカムリングを挟んでポンプ室を画成する円盤状のサイドプレートおよびカバーと、サイドプレートおよびカバーの間に挟まれてカムリングを収容する円環状のアダプタリングと、カバーとの間にサイドプレートおよびアダプタリングを収容するハウジングとを備える可変容量型ベーンポンプに適用する。
【０００７】
そして、ハウジングにサイドプレートとアダプタリングを積層して収容する収容凹部を形成し、収容凹部の内壁のうちサイドプレートの外周面を嵌合させる奥側壁部の内径をアダプタリングの外周面を嵌合させる手前側壁部の内径より小さく形成するものとし、奥側壁部と手前側壁部の間にテーパ状に形成される段差をサイドプレートの外周面に対峙させた。
【０００８】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、奥側壁部の内径を手前側壁部の内径より小さく形成することにより、サイドプレートの手前側壁部に対する隙間は奥側壁部に対する隙間より大きくなるため、サイドプレートを手前側壁部に沿って挿入する際に、サイドプレートがわずかに傾いても手前側壁部との間でカジリ等が生じることなく、サイドプレートを奥側壁部に嵌合する位置までスムーズに挿入することができ、作業性を改善できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１、図２は、本発明が適用可能な可変容量型ベーンポンプを示す。これ自体は、本出願人により特願平１０−３３７１３２号として既に提案されている。
【００１０】
図２に示すように、ハウジング１には円柱状の収容凹部１ａが形成され、収容凹部１ａの開口端は、カバー７により封鎖される。収容凹部１ａの内側にはその底面（最奥部の側面）側から、円盤状のサイドプレート２、円環状のアダプタリング３が積層して収容され、アダプタリング３の内側にカムリング５が収容され、カムリング５の内側にロータ６が収容される。アダプタリング３、カムリング５、ロータ６の側面は、カバー７に当接してシールされる。
【００１１】
収容凹部１ａの底面には貫通穴１ｂが形成され、この貫通穴１ｂには、駆動軸８がメタル軸受９を介して回転可能に支持される。駆動軸８の先端側は、サイドプレート２、ロータ６を貫通して、カバー７に形成された支持穴７ａに達し、この支持穴７ａにメタル軸受１０を介して回転可能に支持されている。ロータ６は、駆動軸８の途中にスプライン結合し、駆動軸８と一体に回転する。駆動軸８は図示されないエンジンによりプーリおよびベルトを介して回転駆動される。
【００１２】
図１に示すように、ロータ６には複数の切り欠きが放射状に形成され、各切り欠きにベーン１１がロータ６のラジアル方向に出没可能に収装される。ロータ６が回転すると、切り欠きから伸び出したベーン１１の先端がカムリング５の内周面に摺接し、各ベーン１１の間に画成された各ポンプ室１２が拡縮する。
【００１３】
サイドプレート２には、キドニー型の高圧凹溝１３Ａと低圧凹溝１４Ａが形成される。高圧凹溝１３Ａと低圧凹溝１４Ａは、駆動軸８を挟んで対称な位置に形成され、それぞれ吐出側と吸込側のポンプ室１２に臨むようになっている。また、カバー７には、ロータ６を挟んでサイドプレート２側の高圧凹溝１３Ａおよび低圧凹溝１４Ａと相対する位置に、キドニー型の高圧凹溝１３Ｂと低圧凹溝１４Ｂが形成され、それぞれ吐出側と吸込側のポンプ室１２に臨んでいる。
【００１４】
高圧凹溝１３Ａは、サイドプレート２を貫通する高圧通路１５を介して、収容凹部１ａ底部（最奥部）に形成された高圧室１６に連通する。この高圧室１６は、後述するように可変オリフィス２５を介して吐出ポート１８と連通する。低圧凹溝１４Ｂは、カバー７に形成された低圧通路１７を介して、吸込ポート１９（さらにはタンクＴ）と連通する。
【００１５】
カムリング５はピン４を回動支点として駆動軸８の左右に揺動可能に支持される。図１に示すように、カムリング５が駆動軸８に対して偏心した状態で、ロータ６が反時計回転方向に回転すると、拡大する吸込側（低圧凹溝１４Ａ、１４Ｂ側）のポンプ室１２には吸込ポート１９からの作動油が吸い込まれる一方、縮小する吐出側（高圧凹溝１３Ａ、１３Ｂ側）のポンプ室１２からは吐出ポート１８に向けて作動油が吐出される。
【００１６】
ハウジング１の側部には、収容凹部１ａに開口する（詳しくは、後述する第二カム圧力室３１に開口する）プラグ穴１ｃが形成され、プラグ穴１ｃにプラグ２０が螺合して取り付けられる。プラグ２０の先端側にはシリンダ穴２０ａが開口し、シリンダ穴２０ａには制御プランジャ２１が摺動可能に収容される。制御プランジャ２１の先端は、アダプタリング３に形成された貫通穴３ａを貫通するフィードバックピン６１を介してカムリング５の側面に当接する。
【００１７】
制御プランジャ２１にはその基端側に開口するプランジャ中空部２１ａが形成され、プランジャ中空部２１ａの内側にスプリング２２が収容される。スプリング２２は、シリンダ穴２０ａの底面とプランジャ中空部２１ａの底面との間に介装され、制御プランジャ２１およびフィードバックピン６１を介してカムリング５をその最大吐出位置に付勢している。
【００１８】
プラグ２０の外周には凹部２０ｂが形成され、凹部２０ｂとプラグ穴１ｃの間に環状の流体室２３が画成される。プラグ穴１ｃの開口端部にはＯリング２４が備えられ、流体室２３の密封がはかられる。プラグ２０を貫通して流体室２３とシリンダ穴２０ａを連通する可変オリフィス２５が形成される。高圧室１６からの作動油は、ハウジング１に形成された流体通路３６を介して流体室２３に導入され、さらに可変オリフィス２５を介してシリンダ穴２０ａおよびプランジャ中空部２１ａに導入される。
【００１９】
可変オリフィス２５の開口面積は、シリンダ穴２０ａ内で摺動する制御プランジャ２１の基端側エッジ２１ｂにより調節される。カムリング５の偏心量が小さくなるのに追従して制御プランジャ２１は図１において右側に変位し、可変オリフィス２５の開口面積を狭める。
【００２０】
制御プランジャ２１の筒部には複数の通孔２６が形成される。プランジャ中空部２１ａは、各通孔２６を介してハウジング１の収容凹部１ａとアダプタリング３の間に形成された流体室２７に常時連通する。流体室２７は、通孔２８を介して吐出ポート１８に連通する。これにより、プランジャ中空部２１ａは、貫通穴２６、流体室２７および通孔２８を介して吐出ポート１８と常時連通している。
【００２１】
カムリング５をスプリング２２に抗して揺動させるため、アダプタリング３の内側にはカムリング５を挟むように第一カム圧力室３２と第二カム圧力室３１が画成される。アダプタリング３にはカムリング５の外周に摺接するシール材３０が介装され、シール材３０によって第一カム圧力室３２と第二カム圧力室３１の間が密封される。第一カム圧力室３２の圧力が第二カム圧力室３１に対して高まるのに伴って、カムリング５はスプリング２２に抗して揺動し、ポンプ吐出流量が次第に減少する。
【００２２】
第一カム圧力室３２は切換弁４０を介して吸込ポート１９と高圧室１６に選択的に連通する。切換弁４０はハウジング１に形成されたシリンダ４２と、シリンダ４２に収装されるスプール４１を備える。
【００２３】
スプール４１は、ランド部４１ａとランド部４１ｂを有する。図１においてランド部４１ａの右側に画成される第二のスプール圧力室４５はオリフィス４８、通孔４９を介して吐出ポート１８と連通する。ランド部４１ａと４１ｂの間に画成されるドレン流体室４６とドレンポート５０を介して吸込ポート１９に連通する。ランド部４１ｂの左側に画成される第一のスプール圧力室４７は通孔５６と通孔５８を介して高圧室１６と連通する。
【００２４】
シリンダ４２の開口端はプラグ４３により閉鎖される。スプール４１の基端とシリンダ４２の底部の間にはリターンスプリング４４が介装される。スプール４１がリターンスプリング４４の付勢力によりプラグ４３に当接する閉位置で第一カム圧力室３２が吸込ポート１９に連通する。
【００２５】
スプール４１の両端に導かれる可変オリフィス２５の前後差圧が所定値を越えて上昇すると、リターンスプリング４４に抗してスプール４１が図１において右側の開位置に移動し、第一カム圧力室３２が高圧室１６に連通する。
【００２６】
第二カム圧力室３１は、サイドプレート２に形成された固定オリフィス６２を介して高圧室１６と常時連通する。第一カム圧力室３２と第二カム圧力室３１に導かれる可変オリフィス２５の前後差圧が上昇するのに伴って、スプリング２２に抗してカムリング５が揺動し、ポンプ吐出流量が減少する。
【００２７】
第二カム圧力室３１は、通孔６３を介して切換弁４０の環状ポート６４と連通し、環状ポート６４はスプール４１のランド部４１ａによりドレン流体室４６と選択的に連通される。ランド部４１ａのドレン流体室４６側端部には複数のノッチ６５が切られており、ポンプ吐出流量の増大に伴ってスプール４１が図１において右側に移動すると、第二カム圧力室３１とドレン流体室４６を連通する開口面積が次第に増大する。
【００２８】
次に可変容量型ベーンポンプの作動を説明する。
【００２９】
ポンプの停止状態において、図１に示すように、カムリング５はスプリング２２に付勢されて最大に偏心した位置にある。この状態からロータ６を回転させると、ポンプ室１２から高圧室１６に作動油が吐出される。高圧室１６の作動油は、可変オリフィス２５を通って減圧され、吐出ポート１８から図示しない配管を通してパワーステアリング装置の油圧アクチュエータに供給される。高圧室１６の油圧は、絞り５９を介して第一のスプール圧力室４７に導入される。ポンプ回転数が小さい間、切換弁４０のスプール４１はリターンスプリング４４の付勢力により閉位置に保持され、第一カム圧力室３２にタンク圧が導かれるとともに、第二カム圧力室３１にポンプ吐出圧が導かれ、カムリング５は最大に偏心した位置に保持される。これにより、ポンプ吐出量はポンプ回転数に比例して上昇し、車両の低速走行時からポンプ吐出圧が十分に上昇し、パワーステアリング装置に必要な油圧アシスト力を確保できる。
【００３０】
ポンプ回転数が上昇するのに伴って高圧室１６の吐出圧が上昇して行くと、切換弁４０のスプール４１はリターンスプリング４４に抗して図１の右方向に変位し、第一カム圧力室３２にポンプ吐出圧を導くとともに、第二カム圧力室３１にタンク圧を導く。この第一カム圧力室３２に導かれる可変オリフィス２５の上流圧力に基づく反力Ｆ１が、第二カム圧力室３１に導かれる圧力Ｆ２とスプリング２２のバネ力Ｆｓとの和（Ｆ２＋Ｆｓ）と釣り合うところまで、カムリング５は揺動する。こうしてカムリング５の偏心量が小さくなると、ポンプ回転に伴うポンプ室１２の容積の変化量が小さくなり、吐出ポート１８からのポンプ吐出量はポンプ回転数の上昇に対して一定に保たれる。
【００３１】
ポンプ回転数がさらに上昇し、カムリング５の偏心量が小さくなると、カムリング５に追従する制御プランジャ２１が可変オリフィス２５の開口面積を次第に減らし、可変オリフィス２５の前後差圧が大きくなり、カムリング５の偏心量がさらに小さくなる。このような可変オリフィス２５の開口面積の減少およびカムリング５の偏心量の減少の効果が相まって、ポンプ回転数の上昇に対してポンプ吐出流量が減少して行く垂下特性を得ることができる。こうして、ポンプ回転数（エンジン回転数）が高くなる車両の高速走行時には、ポンプ吐出流量を減少させ、パワーステアリング装置の油圧アシスト力が過大にならないで済み、不必要な作動油の供給によるエネルギー損失を低減し、作動油温度の上昇を抑えられる。
【００３２】
ところで、前述したようにハウジング１には円柱状の収容凹部１ａが形成され、収容凹部１ａに円盤状のサイドプレート２と円環状のアダプタリング３が積層して収容される構造のため、円盤状のサイドプレート２をハウジング１の内奥に挿入する際に、サイドプレート２がわずかに傾いても収容凹部１ａの内壁面との間でカジリ等が生じて止まってしまい、サイドプレート２をハウジング１内の所定位置に収めることが難しく、作業性が悪い。
【００３３】
これに対処して本発明は、図３に示すように、ハウジング１にサイドプレート２の外周面を嵌合させる奥側壁部７１と、アダプタリング３の外周面を嵌合させる手前側壁部７２をそれぞれ形成し、奥側壁部７１の内径ｄ１を手前側壁部７２の内径ｄ２より小さく形成する。実際にｄ１，ｄ２を６０ｍｍ程度とすると、両者の差ｄ２−ｄ１は０．１ｍｍ程度設定する。
【００３４】
これに対応して、サイドプレート２の外径Ｄ１をアダプタリング３の外径Ｄ２より小さく形成し、奥側壁部７１に対するサイドプレート２のハメアイ（寸法差）と手前側壁部７２に対するアダプタリング３のハメアイは同等に設定される。
【００３５】
図４に示すように、奥側壁部７１と手前側壁部７２の間に位置する段差７３はテーパ状が形成される。段差７３はサイドプレート２の外周面に対峙する位置に形成され、アダプタリング３と干渉しないようになっている。
【００３６】
以上のように構成される本発明の実施の形態につき、次に作用を説明する。
【００３７】
奥側壁部７１の内径ｄ１を手前側壁部７２の内径ｄ２より小さく形成することにより、サイドプレート２の手前側壁部７２に対する隙間は奥側壁部７１に対する隙間より大きくなるため、円盤状のサイドプレート２をハウジング１の内奥に挿入することが容易にできる。サイドプレート２を手前側壁部７２に沿って挿入する際に、サイドプレート２がわずかに傾いても手前側壁部７２との間でカジリ等が生じることなく、サイドプレート２を奥側壁部７１に嵌合する位置までスムーズに挿入することができ、作業性を改善できる。
【００３８】
なお、アダプタリング３はサイドプレート２に比べて厚みがあり、ハウジング１内に挿入される距離が短いため、手前側壁部７２に対する隙間が小さくてもスムーズに挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す可変容量型ベーンポンプの横断面図。
【図２】同じく可変容量型ベーンポンプの縦断面図。
【図３】同じくハウジングの断面図。
【図４】同じく図３のＡ部を拡大した断面図。
【符号の説明】
１    ハウジング
１ａ  収容凹部
２    サイドプレート
３    アダプタリング
５    カムリング
６    ロータ
７    カバー
１１    ベーン
１２    ポンプ室
７１    奥側壁部
７２    手前側壁部
７３    段差
【図１】
0003796073.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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