(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプボディ内に収容されたカムリングと、このカムリング内で回転するロータと、このロータの外周寄りに円周方向等間隔で形成されたスリット内に進退動可能に挿入された複数枚のベーンと、前記カムリングおよびロータを両側から挟持するプレートとを備え、
前記プレートのロータ側の面上に、前記スリットの底部側に連通する円弧状の溝を形成し、この溝内に圧力流体を導入して前記ベーンを押し出すようにしたオイルポンプにおいて、
前記円弧状の溝を、吸込領域の溝と吐出領域の溝とに区分し、吐出領域の溝を、前記両プレートのうちの一方のプレッシャプレートには、吸込領域の終了部寄りを始点とし、吐出領域の途中で終了する位置に形成し、吐出領域の溝と吐出室とを絞り通路により連通し、他方のプレートには、吸込領域の終了部寄りを始点とし、吸込領域の開始部近くを終点とする位置に形成したことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のオイルポンプにおいて、前記吸込領域の溝内に、ポンプ吸込側の圧力よりもやや高い圧力を導入したことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載のオイルポンプにおいて、
隣接する二枚のベーン間に形成されるポンプ室から吐出された圧力流体が供給される流体圧力利用機器とタンクとの間の通路を、前記吸込領域の溝に接続する連通路を形成したことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項４】
請求項２に記載のオイルポンプにおいて、
タンクからポンプ室への吸込通路の途中に絞りを設け、この絞りの上流側の圧力を、前記吸込領域の溝内に導入する接続通路を形成したことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載のオイルポンプにおいて、
吐出領域から、ロータを駆動するシャフトの周囲に洩れた流体を、前記吸込領域の溝に導入する導入通路を形成したことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項６】
請求項３または請求項５に記載のオイルポンプにおいて、
このオイルポンプに内蔵されたリリーフ弁からリリーフされた流体を前記吸込領域の溝に供給するリリーフ通路を形成したことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項７】
請求項２に記載のオイルポンプにおいて、
このオイルポンプに内蔵されたリリーフ弁からリリーフされた流体を前記吸込領域の溝に供給するリリーフ通路を形成するとともに、吐出領域から、ロータを駆動するシャフトの周囲に洩れた流体を、前記吸込領域の溝に導入する導入通路を形成したことを特徴とするオイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動車のパワーステアリング装置等の圧力流体利用機器の圧力供給源として用いられるオイルポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ベーンタイプのオイルポンプは、一般に、内周にカム面を有するカムリングと、このカムリング内で回転するロータと、このロータの外周側に円周方向等間隔で放射状に形成された複数のスリットと、これらスリット内に進退動可能に挿入された複数枚のベーンと、カムリングおよびロータを両側から挟持する二枚のプレート（またはプレート状のポンプボディ）等を備えており、前記ロータの回転に伴って各ベーンがカムリングに摺接し、隣接する二枚のベーン間に形成されるポンプ室の容積を増減させることにより、オイルの吸込および吐出を行うようになっている。
【０００３】
このようなベーンポンプでは、各ベーンをロータのスリットから押し出してカムリングの内周カム面に確実に接触させるために、各スリットの内周側端部を拡大した背圧導入孔を設けるとともに、前記プレートのロータに接する面上に、前記背圧導入孔と対向させて円弧状の溝を形成し、この溝を介して、ポンプから吐出されたオイルを前記背圧導入孔内に導入するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように従来のベーンポンプでは、ベーンを押し出してカムに確実に接触させるために、ポンプ吐出圧力をベーンの基端部（内部側の端部）に作用させるようにしている。
そのため、ベーンを押し出すために必要とする量だけ余分に吐出しなければならず、しかも、吐出圧力が上昇すると、低圧の吸込領域に位置しているベーンがカムに強く押し付けられるので、摩擦損失が増大し、その結果、ポンプの駆動動力が前記吐出量と摩擦損失のために大きくなり、車両燃費が悪くなるという問題があった。また、摩擦によりカム接触部が摩耗して寿命が短くなるという問題があった。
【０００５】
前記従来の構成では、ベーンを押し出してカムに押し付けるために、スリットの底部側に吐出圧を導入しているので、吐出量が増大するとともに、吸込領域のベーンが必要以上に強く押し付けられるので前記問題が発生する。そこで、吐出領域と吸込領域に、それぞれ円弧状溝を形成し、吐出領域の溝にはポンプ吐出圧を導入し、吸込領域の溝にはポンプ吸込側の圧力を導入するようにした可変容量形ポンプが提案された（特開平６−２００８８３号公報、特開平６−２４１１７６号公報）。
【０００６】
前記各公報に記載された可変容量形ポンプの構成では、ベーンの先端部が臨んでいるポンプ室内の圧力とほぼ同一の圧力が、ベーンの基端部側に導入されて作用しているので、ベーンのカムリングに対する押し付け力が不足する場合があるという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、運転中における、カムリングへのベーンの押し付け力を損なうことなく、ポンプ吐出流量をすべて有効に利用でき、しかも、摺動抵抗を下げて駆動動力を低減することができるオイルポンプを提供することを目的とするものである。
【０００８】
また、ベーンポンプでは、運転中は、前述のようにベーンの基端部側に先端部側よりも高い圧力を作用させておくことにより、ベーンの先端面をカムリングの内周面に常に押し付けておくことができる。しかしながら、オイルの吐出を開始していない始動時には、ベーンの基端部側に作用させる圧力を得ることができない。この時点では、ロータの回転による遠心力によってベーンが飛び出すだけなので、ベーンの飛び出しが不十分でベーンの先端がカムリングの内面に当接しないため、オイルポンプがなかなか吐出を開始することができないという問題があった。
【０００９】
他の発明は、この課題を解決するためになされたもので、オイルポンプの始動時に、ベーンをできるだけ速くカムリングに押し付けるようにして、速やかにオイルを吐出できるようにすることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明は、ポンプボディ内に収容されたカムリングと、このカムリング内で回転するロータと、このロータの外周寄りに円周方向等間隔で形成されたスリット内に進退動可能に挿入された複数枚のベーンと、前記カムリングおよびロータを両側から挟持するプレートとを備え、前記プレートのロータ側の面上に、前記スリットの底部側に連通する円弧状の溝を形成し、この溝内に圧力流体を導入して前記ベーンを押し出すようにしたオイルポンプにおいて、前記円弧状の溝を、吸込領域の溝と吐出領域の溝とに区分し、前記吐出領域の溝を、前記両プレートのうち一方のプレッシャプレートには、吸込領域の終了部寄りを始点とし、吐出領域の途中で終了する位置に形成し、吐出領域の溝と吐出室とを絞り通路により連通し、他方のプレートには、吸込領域の終了部寄りを始点とし、吸込領域の開始部近くを終点とする位置に形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
この構成に係るオイルポンプでは、始動時に遠心力によって僅かに飛び出したベーンが、吐出領域の終了部近くで、カムリングの内面に当たってスリットの内部に押し込まれると、このスリットの底部側のオイルが押し出され、後続のまだカムリングに当接していないベーンの底部側に導入され、このベーンを押し出してカムリングの内周面に押し付けるので、始動時にオイルの吐出を速やかに開始することができる。
【００１２】
さらに、請求項２に記載の発明に係るオイルポンプは、請求項１に記載のオイルポンプにおいて、前記吸込領域の溝内に、ポンプ吸込側の圧力よりもやや高い圧力を導入したことを特徴とする物である。
【００１３】
この構成に係るオイルポンプでは、始動時に、ベーンをできるだけ速くカムリングに押し付けることにより、速やかにオイルの吐出を開始することができるとともに、運転中にも、ベーンの基端部側に最適な圧力を導入してベーンを適度な力でカムリングに押し付けることができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明に係るオイルポンプは、前記請求項２に記載のオイルポンプにおいて、隣接する二枚のベーン間に形成されるポンプ室から吐出された圧力流体が供給される流体圧力利用機器とタンクとの間の通路を、前記吸込領域の溝に接続する連通路を形成したことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、管路抵抗やタンク内のフィルター抵抗によって吸込側の圧力よりもやや高い圧力を得ることができ、しかも、パワーステアリング装置等の流体圧力利用機器での使用後の流体を利用しているので、ポンプ吐出流量を有効に利用することができ、無駄になることがない。
【００１６】
さらに、請求項４に記載の発明に係るオイルポンプは、請求項２に記載のオイルポンプにおいて、タンクからポンプ室への吸込通路の途中に絞りを設け、この絞りの上流側の圧力を、前記吸込領域の溝内に導入する接続通路を形成したことを特徴とするものである。
【００１７】
この請求項４に記載の発明によれば、タンクからポンプ吸込室に吸入される流体が、絞りの上流側と下流側とで差圧を生じ、その上流側の流体圧力をベーンの基端部側に導入しているので、確実にベーンを押し出してカムリングに圧接させることができる。しかも、絞りの上流側の圧力は吐出圧力よりもはるかに低いので、ベーンとカムリングとの摩擦損失を軽減し、駆動動力を低減することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明に係るオイルポンプは、請求項４に記載のオイルポンプにおいて、吐出領域から、ロータを駆動するシャフトの周囲に洩れた流体を、前記吸込領域の溝に導入する導入通路を形成したことを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６に記載の発明に係るオイルポンプは、請求項３または請求項５に記載のオイルポンプにおいて、このオイルポンプに内蔵されたリリーフ弁からリリーフされた流体を前記吸込領域の溝に供給するリリーフ通路を形成したことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７に記載の発明に係るオイルポンプは、請求項２に記載のオイルポンプにおいて、このオイルポンプに内蔵されたリリーフ弁からリリーフされた流体を前記吸込領域の溝に供給するリリーフ通路を形成するとともに、吐出領域から、ロータを駆動するシャフトの周囲に洩れた流体を、前記吸込領域の溝に導入する導入通路を形成したことを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１および図２は本発明に係るオイルポンプの一実施の形態としての可変容量形ポンプ（全体として符号２で示す）の構成を示すもので、図１は図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図、図２はそのドライブシャフトの軸線に沿った断面図、また、図３はこの可変容量形ポンプを含む油圧回路の全体の構成を簡略化して示す構成図である。
【００２２】
この可変容量形ポンプ２は、フロントボディ４とリアボディ６とを突き合わせてなるポンプボディ８内に、ポンプカートリッジとしてのポンプ構成要素を収納配置する収納空間１０が形成され、この収納空間１０の内面にアダプタリング１２が嵌着されている。このアダプタリング１２のほぼ楕円形の空間内に、揺動支点ピン１４を介してカムリング１６が揺動可能に配置されている。このカムリング１６の、前記揺動支点ピン１４とほぼ軸対称の位置にシール部材１８が設けられており、これら揺動支点ピン１４とシール部材１８とによって、カムリング１６の揺動方向両側に第１流体圧力室２０および第２流体圧力室２２が区画形成されている。
【００２３】
さらに、前記カムリング１６の内周側には、ロータ２４が配置されている。このロータ２４は、ポンプボディ８を貫通して、軸受２６、２８によって回転自在に支持されたドライブシャフト３０に連結されており、図示しないエンジンによってこのドライブシャフト３０が回転駆動されると、図１の矢印Ｒ１  方向に回転する。
【００２４】
前記ロータ１６の外周部には、円周方向等間隔で放射方向のスリット３２が形成されており、これら各スリット３２内にベーン３４が挿入され、摺動自在に保持されている。各スリット３２の内周側端部が拡大されて背圧導入孔３２ａが形成されており、この背圧導入孔３２ａ内に流体圧力（油圧）を導入し、ベーン３４の基端部側にこの圧力を作用させてベーン３４を押し出し、前記カムリング１６の内周カム面に押し付けるようになっている。
【００２５】
前記カムリング１６はドライブシャフト３０に連結されたロータ２４に対し、偏芯した状態で配置されており、これらカムリング１６とロータ２４との間に形成される空間内に、隣接する二枚のベーン３４によってポンプ室３６が形成される。そして、このカムリング１６を、前記揺動支点ピン１４を支点に揺動させることによってこのポンプ室３６の容積を増減させることができる。
【００２６】
ポンプボディ８の前記第２流体圧室２２側には、圧縮コイルばね３８が配置されており、前記カムリング１６を常時第１流体圧室２０側、つまり前記ポンプ室３６の容積が最大になる方向に付勢している。
【００２７】
前記ポンプボディ８の内部の収納空間１０には、従来周知のように、前記アダプタリング１２、カムリング１６およびロータ２４が収納され、プレッシャプレート４０およびサイドプレートの機能を果たすリアボディ６によって両側から挟持されている。
【００２８】
前記ロータ２４の回転に伴って、隣接する二枚のベーン３４間に形成されるポンプ室３６の容積が次第に拡大していく吸込領域Ａ（図４参照）の、リアボディ６のロータ２４側の面上には吸込側開口４２が形成されており、吸い込みポート４４および吸込側通路４６を介してタンクＴ（図３参照）から吸い込んだ作動流体（作動油）を、この吸込側開口４２を介してポンプ室３６に供給する。
【００２９】
また、前記ロータ２４の回転に伴って、前記ポンプ室３６の容積が次第に縮小していく吐出領域Ｂ（図４の下部参照）の、プレッシャプレート４０の側面に吐出側開口４８が形成されており、ポンプ室３６から吐出された圧力流体が、この吐出側開口４８を介して、フロントボディ４の底部に形成された吐出側圧力室５０に導入される。この吐出側圧力室５０に導入された圧力流体は、ポンプボディ８に形成された吐出ポート５２（図３参照）からポンプ吐出側配管５４を介して動力舵取装置ＰＳのパワーシリンダに送られる。
【００３０】
プレッシャプレート４０の、前記リアボディ６に形成された吸込側開口４２と対向する位置には、ほぼ同形状の溝部５６が形成されている。さらに、リアボディ６の、前記プレッシャプレート４０に形成された吐出側開口４８と対向する位置には、ほぼ同形状の溝部５８（図２および図４参照）が形成されている。吸込側開口４２に対向する溝部５６および吐出側開口４８に対向する溝部５８を形成することによって、ポンプ室３６の両側の圧力バランスを保持するようになっている。
【００３１】
前記リアボディ６のロータ２４側の面上の、吸込領域Ａには、ロータ２４に形成された各スリット３２の底部側の背圧導入孔３２ａにほぼ向かい合う位置に円弧状の溝６０が形成されている。この吸込領域Ａの円弧状溝６０は、図３に示すように、パワーステアリング装置ＰＳのバルブ出口とタンクＴとの間の流体通路６２に、連通路６４およびリアボディ６に形成された戻り圧供給孔６５（図４および図５参照）を介して接続されている。また、プレッシャプレート４０のロータ２４側の面の、前記吸込領域Ａの円弧状溝６０と対応する位置に、円弧状溝６６が形成されており、この円弧状溝６６は、後に説明するリリーフ弁からのリリーフ通路６８が接続されている。
【００３２】
また、前記プレッシャプレート４０のロータ２４側の面上の、吐出領域Ｂには、ロータ２４に形成された各スリット３２の底部側の背圧導入孔３２ａとほぼ向かい合う位置に円弧状の溝７０が形成されている。この吐出領域Ｂの円弧状溝７０は、前記吐出側圧力室５０に接続されて吐出圧力が導入されるようになっている。一方、リアボディ６のロータ２４側の面の、前記吐出領域Ｂの円弧状溝７０と対応する位置に、円弧状溝７２が形成されている。
【００３３】
前記吸込領域Ａの円弧状溝６０と吐出領域Ｂの円弧状溝７０の回転方向の配置について、図４により説明する。なお、吐出領域Ｂの円弧状溝７０はプレッシャプレート４０側に形成されているが、リアボディ６の円弧状溝７２と同一の形状をしているので、リアボディ６の円弧状溝７２を参照して説明する。吐出領域Ｂの円弧状溝７２（７０）は、両端部が吸込領域Ａの円弧状溝６０側に延長されており、隣接する二枚のベーン３４（図中の３４Ａ、３４Ｂで示すベーン参照）間に形成されるポンプ３６室が、吸込側から吐出側に移行する時点、つまり、後方側のベーン３４Ｂが吸込側開口４２から外れ、前方側のベーン３４Ａが吐出側開口５８（４８）内に移行する時点で、その後方側のベーン３４Ｂが挿入されているスリット３２の背圧導入孔３２ａが、吸込領域Ａの円弧状溝６０から外れて、吐出領域Ｂの円弧状溝７２（７０）にすでに連通しているように構成する。なお、図４では、ドライブシャフト３０は矢印Ｒ１  方向に回転する。
【００３４】
前記ポンプボディ８内には、図１に示すように、ドライブシャフト３０と直交する方向を向けて制御バルブ７４が設けられている。この制御バルブ７４は、フロントボディ４に形成されたバルブ孔７６内に摺動可能に嵌合されたスプール７８を有している。このスプール７８は、その一方の端部（図１の右側の第２流体圧室２２側端部）側の室８０（以下スプリング室と呼ぶ）内に配置されたスプリング８２によって、常時、図１の左方（第１流体圧室２０方向）に向けて付勢されており、非作動時には、前記バルブ孔７６の開口部に螺合されてこの孔７６内を閉塞するプラグ８４の前面に当たって停止している。
【００３５】
前記ポンプ室３６から流体圧力利用機器（この実施の形態では動力舵取装置ＰＳ）に至る吐出側通路の途中にメータリングオリフィス（図示せず）が設けられており、このメータリングオリフィスの上流側の流体圧が、図１の左方の室８６（以下高圧室と呼ぶ）内に導入され、一方、メータリングオリフィスの下流側の流体圧が、前記スプリング室８０に導入されており、これら両室８６、８０の圧力差が所定以上になると、スプール７８がスプリング８２に抗して図の右方へ移動する。
【００３６】
カムリング１６の左側に形成された第１流体圧室２０は、フロントボディ４とアダプタリング１２に形成された接続通路４ａ、１２ａを介して、バルブ孔７６の高圧室８６側に連通し、カムリング１６の右側に形成された第２流体圧室２２は、フロントボディ４とアダプタリング１２に形成された接続通路４ｂ、１２ｂを介して、バルブ孔７６のスプリング室８０側に連通している。
【００３７】
スプール７８の外周面には、前記高圧室８６を区画する第１ランド部７８ａとスプリング室８０を区画する第２ランド部７８ｂとが形成され、これら両ランド部７８ａ、７８ｂの中間に環状の溝部７８ｃが設けられている。この中間の環状溝部７８ｃが、タンクＴに接続されており、この環状溝部７８ｃとバルブ孔７６の内周面との間の空間がポンプ吸込側室８８を構成している。
【００３８】
カムリング１６の左側に設けられた第１流体圧室２０は、スプール７８が図１に示す非作動位置にあるときには、接続通路４ａ、１２ａを介してポンプ吸込側室８８に接続され、前記メータリングオリフィスの前後の差圧によってスプール７８が作動すると、ポンプ吸込側室８８から徐々に遮断されて、前記高圧室８６に連通されるようになっている。従って、第１流体圧室２０には、前記ポンプ吸込側の圧力と、ポンプ吐出側通路内に設けられたメータリングオリフィスの上流側の圧力とが選択的に供給される。
【００３９】
また、カムリング１６の右側に設けられた第２流体圧室２２は、スプール７８の非作動時には、接続通路４ｂ、１２ｂを介してスプリング室８０に接続され、スプール７８が作動すると、前記スプリング室８０から徐々に遮断されるとともに、次第にポンプ吸込側室８８に接続される。従って、第２流体圧室２２内には、前記メータリングオリフィスの下流側の圧力とポンプ吸込側の圧力が選択的に供給される。
【００４０】
前記スプール７８の内部には、リリーフバルブ９０が設けられており、スプリング室８０内の圧力（メータリングオリフィスの下流側の圧力、言い換えれば動力舵取装置ＰＳの作動圧力）が所定以上に上昇したときに開放して、この流体圧を逃がすようになっている。そして、この実施の形態では、このリリーフされた流体が、リリーフ通路６８（図２および図３参照）を介して、前記リアボディ６の吸込領域Ａに形成された円弧状溝６０と向かい合って、プレッシャプレート４０に形成されている円弧状溝６６に流入するようになっている。
【００４１】
前記構成の可変容量形ポンプ２では、ベーン３４が吸込領域Ａを移動中には、ベーン３４の先端部側にポンプ吸込側の圧力が作用するとともに、パワーステアリング装置ＰＳからタンクＴへ還流する管路６２に接続された連通路６４、戻り圧供給孔６５および吸込領域Ａの円弧状溝６０を介して、パワーステアリング装置ＰＳで使用後の作動油がスリット３２の底部側の背圧導入孔３２ａ内に導入されて、この油圧がベーン３４の基端部側に作用している。
【００４２】
ベーン３４の基端部側に作用しているパワーステアリング装置ＰＳからタンクＴへ還流する作動油は、管路抵抗およびタンクＴ内のフィルターの抵抗等によってポンプ吸込側の圧力よりもやや高圧になっているので、スリット３２内からベーン３４を押し出して確実にカムリング１６の内面に押し付けることができる。また、この圧力は、ポンプ吸込側の圧力よりもやや高いだけで、従来のようなポンプ吐出圧よりははるかに低いので、カムリング１６の内周カム面とベーン３４との摩擦損失が低下し、ポンプ２の駆動動力を低減することができる。しかも、パワーステアリング装置ＰＳで使用済みの作動油を利用しているので、ポンプ２からの吐出流量をほぼすべてパワーステアリング装置ＰＳに供給することができ、無駄を無くして、ポンプの駆動動力を低減することができる。
【００４３】
また、隣接する二枚のベーン３４間に形成されるポンプ室３６が、吸込領域Ａから吐出領域Ｂへ移る時点、つまり、前記二枚のベーン３４のうち後方側のベーン３４Ｂ（図４参照）が吸込側開口４２を通過するとともに、前方側のベーン３４Ａが吐出側開口４８に移って、これら両ベーン３４Ａ、３４Ｂ間に形成されているポンプ室３６が吐出領域Ｂに移行する時点で、前方側のベーン３４Ａが嵌合しているスリット３２の底部内に形成された背圧導入孔３２ａが、すでに吐出領域Ｂの円弧状溝７０に連通している。従って、前記後方側のベーン３４Ｂがポンプ室３６内の吐出側圧力によって押し込まれてしまうことはない。
【００４４】
一方、前記ベーン３４が、吐出領域Ｂを移動しているときには、スリット３２の底部の背圧導入孔３２ａ内に、従来の構成と同様に吐出領域Ｂの円弧状溝７０を介してポンプ吐出圧力が導入されており、この圧力によってベーン３４が押し出されてカムリング１６に押し付けられている。
【００４５】
パワーステアリング装置ＰＳの通常の作動時には、パワーステアリング装置ＰＳの使用後の作動油が連通路６４を介して吸込領域Ａの円弧状溝６０に導入されており、この作動油がベーン３４の基端部に作用して、ベーン３４をカムリング１６に押し付けているが、前記リリーフバルブ９０が作動したときには、ポンプの吐出油は、リリーフ弁９０から直接ポンプ吸込室に流れて、パワーステアリング装置ＰＳに供給される流量は少なくなり、タンクＴ内のフィルタや管路を流れる抵抗による圧力が得られない。従って、押し出し力は、ロータ２４の回転による遠心力だけとなり弱まるので、この圧力だけでは、ベーン３４を押し出すことができない。
【００４６】
ところがこの実施の形態では、リリーフバルブ９０からリリーフされたオイルを、吸込領域Ａの円弧状溝６６（プレッシャプレート４０側に形成された円弧状溝）に供給するリリーフ通路６８が形成されているので、このリリーフバルブ９０からリリーフされたオイルによって確実にベーン３４を押し出してカムリング１６に押し付けることができる。
【００４７】
前記のようにリリーフバルブ９０からリリーフされてベーン３４を押し出すのに使われたオイルは、前記プレッシャプレート４０の円弧状溝６６と向かい合って形成されているリアボディ６の円弧状溝６０を通ってタンクＴに還流する。このようにこの実施の形態では、リリーフバルブ９０が作動した場合でも確実にベーン３４の基端部側に圧力流体（圧力油）を供給してベーン３４を押し出すことができる。
【００４８】
次に、第２の実施の形態に係る可変容量形ポンプ１０２の構成について図６および図７により説明する。可変容量形ポンプ１０２としての基本的構成は、前記第１の実施の形態と同一なので、同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態では、タンクＴからポンプ吸込室への吸込通路４６の途中に絞り１０４を設けている。そして、この絞り１０４の上流側を、リアボディ６のロータ２４側の面に形成されている前記吸込領域Ａの円弧状溝６０に接続する接続通路１０６を形成している。
【００４９】
また、前記吸込通路４６に設けられた絞り１０４による差圧を大きくしようとするとキャビテーションが生じるので、差圧を大きくすることができない。そのため、スリット３２の底部の背圧導入孔３２ａに充分な圧力を導入することができない場合がある。このような場合の補助として、吐出領域Ｂの円弧状溝７０、７２からロータ２４の側面の隙間を介してドライブシャフト３０の外周に洩れたオイルを、前記スリット３２の底部の背圧導入孔３２ａ内に導入する導入通路１０８を設けている。ロータ２４のサイドクリアランスからドライブシャフト３０の周囲に洩れた作動油は、通常の構成では、ブッシュ（軸受）２６の隙間から戻り通路１１０を介してポンプ吸込側に回収されるようになっており、前記ブッシュ２６の隙間が小さいため、ベーン３４の先端側の圧力（ポンプ吸込側の圧力）よりも高いので、ベーン３４を押し出すために有効に作用する。
【００５０】
なお、図示の例では、ドライブシャフト３０の周囲に洩れた作動油を、プレッシャプレート４０側に形成されている吸込領域Ａの円弧状溝６６に導入する通路１０８を設けているが、リアボディ６側に設けられている吸込領域Ａの円弧状溝６０への通路を設けても良く、また、両者６、４０の円弧状溝６０、６６に漏れたオイルを導入する導入通路を設けても良い。さらに、前記第１の実施の形態に係る可変容量形ポンプ２に設けられている、リリーフバルブ９０からリリーフされた作動油を、前記プレッシャプレート４０の吸込領域Ａに形成されている円弧状溝６６に導入するリリーフ通路６８と同様の通路を形成しても良い。この実施の形態では、絞り１０４の上流側と下流側との圧力差によって、ベーン３４を確実に押し出してカムリング１６の内面に押し付けることができる。しかも、絞り１０４の上流側の圧力は、従来のようなポンプ吐出圧よりもはるかに低圧なので、前記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、必要な差圧を得られない場合には、吐出側から洩れた作動油を導入通路１０８を介して円弧状溝６６に導入することにより、ベーン３４を押し出すことができる。
【００５１】
図８は第３の実施の形態を示すもので、この実施の形態は大型のオイルポンプ２０２に適用可能な構成を有している。大型のポンプの場合は、ベーン３４も大型なので、回転による遠心力も大きいため、第２の実施の形態の絞り１０４の代わりに、この遠心力を利用することができる。また、吐出領域Ｂの円弧状溝７０、７２からロータ２４の側面の隙間を介してドライブシャフト３０の外周に洩れたオイルを、前記スリット３２の底部の背圧導入孔３２ａ内に導入する導入通路１０８とを設けることにより、ベーン３４を確実に押し出してカムリング１６の内周カム面に押し付けることができ、前記各実施の形態と同様の効果を奏することができる。しかも、前記第１の実施の形態に係る可変容量形ポンプ２に設けられている、リリーフバルブ９０からリリーフされた作動油を、前記プレッシャプレート４０の吸込領域Ａに形成されている円弧状溝６６に導入するリリーフ通路６８と同様の通路を形成するとともに、吐出領域Ｂの円弧状溝７０、７２からロータ２４の側面の隙間を介してドライブシャフト３０の外周に洩れたオイルを、前記スリット３２の底部の背圧導入孔３２ａ内に導入する導入通路１０８とを設けることにより、ベーン３４を確実に押し出してカムリング１６の内周カム面に押し付けることができ、前記各実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００５２】
図９および図１０は、第４の実施の形態に係るオイルポンプ３０２の、リアボディ６の正面図および縦断面図であり、前記第１の実施の形態の図４および図５にそれぞれ対応する図である。従って、第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略し、相違する部分についてだけ説明する。この実施の形態では、リアボディ６内に背圧制御弁３０４が組み込まれており、この背圧制御弁３０４によってポンプ吐出側の圧力を制御して、吸込側の圧力よりもやや高い圧力に減圧し、リアボディ６の吸込領域Ａに形成されている円弧状溝６０内に導入するようになっている。
【００５３】
前記背圧制御弁３０４は、リアボディ６に形成されたバルブ孔３０６内に弁体３０８が摺動自在に嵌合され、スプリング３１０によってロータ２４側（図１０の左側）に付勢されている。バルブ孔３０６のロータ２４側の開口３０６ａが前記吸込領域Ａの円弧状溝６０に連通しており、弁体３０８の内部に形成された通路３０８ａが、前記開口３０６ａと吐出側の通路３１２（この通路は吐出領域Ｂの円弧状溝７２または吐出側開口５８に連通している）とを接続するようになっている。なお、前記バルブ孔３０６内のスプリング３１０を収容した室３１２は、通路３１４を介してポンプ吸込側に連通している。
【００５４】
この構成では、ポンプの吐出圧が例えば０．５ＭＰａ程度まで上昇すると、弁体３０８がスプリング３１０を圧縮して図１０の右方へ移動し、吸込領域Ａの円弧状溝６０と吐出側（吐出側円弧状溝７２または吐出側開口５８）との連通を遮断して、吸込領域Ａの円弧状溝６０のこれ以上の圧力上昇を防ぐようになっている。この実施の形態でも、カムリングの内周カム面とベーンとの摩擦損失を低下させ、ポンプの駆動動力を低減することができる。
【００５５】
図１１ないし図１４は第５の実施の形態に係るオイルポンプ４０２を示す図であり、図１１は第１の実施の形態の図２に対応する図、図１２は図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図であり第１の実施の形態の図１に対応する図、図１３は図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図、図１４は図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。このオイルポンプ４０２の基本的構成は、前記第１の実施の形態の構成と共通なので、前記第１の実施の形態と同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図１３では、ドライブシャフト３０は、矢印Ｒ２  に示すように反時計回り方向に回転し、図１４では、ドライブシャフト３０が、矢印Ｒ３  に示すように時計回り方向に回転する。
【００５６】
この実施の形態でも、ロータ２４の外周部に放射状に形成された各スリット３２内にそれぞれベーン３４が摺動自在に挿入されている。各スリット３２の内部側端部は拡大されて背圧導入孔３２ａが形成されており、以下に説明する円弧状の溝を介してこの背圧導入孔３２ａ内に導入された油圧によってベーン３４を押し出し、カムリング１６の内周カム面に押し付けるようになっている。
【００５７】
前記第１の実施の形態では、ロータ２４およびカムリング１６の両側に配置されているプレッシャプレート４０とリアボディ６に形成されている吸込領域Ａの円弧状の溝６０、６６が同一形状であり、また、吐出領域Ｂの円弧状溝７０、７２も同一の形状を有していたが、この実施の形態では、背圧導入孔３２ａに油圧を導く円弧状の溝のうち吸込領域Ａに形成されている溝４６０、４６６は、プレッシャプレート４０とリアボディ（他方のプレート）６で同一の形状をしているが、吐出領域Ｂに形成されている円弧状の溝４７０、４７２は、プレッシャプレート４０とリアボディ６とでその形状が異なっている。
【００５８】
プレッシャプレート４０およびリアボディ６の吸込側の領域Ａに形成された円弧状の溝４６６、４６０は、吸込側の領域Ａ内に収まる長さを有している。一方、リアボディ６の吐出側の領域Ｂに形成された円弧状の溝４７２は、その始点４７２ａが、吸込領域Ａの円弧状溝４６０の終点４６０ｂ近く、つまり、吸込領域Ａに設けられている吸込側開口４２の終了部４２ｂ近くに位置しており、終点４７２ｂは、吸込領域Ａの円弧状溝４６０の始点４６０ａ近く、つまり、前記吸込側開口４２の開始部４２ａ近くまで延びている。
【００５９】
また、プレッシャプレート４０の吐出側の領域Ｂに形成された円弧状の溝４７０は、始点４７０ａが、リアボディ６の吐出側の領域Ｂの円弧状溝４７２と同様に、吸込領域Ａの円弧状溝４６６の終点４６６ｂ近く、つまり、吸込側開口５６の終了部５６ｂ近くに位置しているが、終点４７０ｂは、吐出領域Ｂの上流部に位置しており、その先の部分（図１３中に符号Ｓで示す部分）は、吸込領域Ａの円弧状溝４６６の始点４６６ａの位置まで平坦になっている。
【００６０】
さらに、プレッシャプレート４０に形成されている吐出領域Ｂの円弧状溝４７０と、吐出側圧力室５０とを接続する通路穴４７１の径を小さくして、絞り通路を設けている。この絞り通路４７１によって、吐出領域Ｂの円弧状溝４７０から吐出側圧力室５０に流出するオイルの流れを絞ることにより、前記吐出領域Ｂの円弧状溝４７０内の圧力を上げてベーン３４の飛び出しを助けるようになっている。
【００６１】
この実施の形態の構成では、始動時にドライブシャフト３０およびロータ２４が回転を開始すると、ロータ２４のスリット３２内に嵌合しているベーン３４は、遠心力によって僅かに飛び出した状態で回転する。ロータ２４に対してカムリング１６は偏芯しており、吸込領域Ａから吐出領域Ｂに移行する部分（図１２の左側の部分参照）ではロータ２４の外面とカムリング１６の内面との距離が最も離れているため、遠心力による飛び出しだけではベーン３４の先端がカムリング１６の内面に接触せず離れている。
【００６２】
吐出領域Ｂを移動していく間に、ベーン３４の先端とカムリング１６の内面との距離は次第に接近し、吐出領域Ｂが終了する部分（吐出側開口４８、５８の終了部４８ｂ、５８ｂ）付近でベーン３４の先端がようやくカムリング１６の内面に当接し、ベーン３４はカムリング１６によってスリット３２の内部側に押し込まれる。ベーン３４がスリット３２の内部に押し込まれると、ベーン３４の基端部とスリット３２の底部側との間のオイルが吐出領域Ｂの円弧状溝４７２内に押し出される。
【００６３】
吐出領域Ｂが終了する部分近くでは、プレッシャプレート４０の吐出領域Ｂに形成された円弧状溝４７０の終点４７０ｂを既に過ぎているので、前記スリット３２の底部（背圧導入孔３２ａ）から押し出されたオイルは、リアボディ６に形成されている吐出領域Ｂの円弧状溝４７２内に流入する。しかしこのリアボディ６の円弧状溝４７２には、吐出側圧力室５０に連通する通路がないので、この円弧状溝４７２内に流入したオイルは、この円弧状溝４７２の始点４７２ａ側に向かって逆流し、プレッシャプレート４０の吐出領域Ｂの円弧状溝４７０が形成されている部分に到達すると、この部分に位置しているスリット３２の底部側（背圧導入孔３２ａ）を通ってプレッシャプレート４０の円弧状溝４７２内に流入する。
【００６４】
プレッシャプレート４０の吐出領域Ｂに形成された円弧状の溝４７０と吐出側圧力室５０とを連通する通路穴４７１は、径が絞られた絞り通路になっているので、円弧状溝４７０内の圧力が上昇し、前記スリット３２内のベーン３４がまだカムリング１６に当接する位置まで飛び出していない場合には、プレッシャプレート４０の吐出領域Ｂの円弧状溝４７０に流入したオイルがベーン３４を押し出してカムリング１６に当接させ、このオイルポンプを始動させる。
【００６５】
この第５の実施の形態にかかるオイルポンプでは、吐出領域Ｂに形成した円弧状溝４７０、４７２の形状を、図１３、１４に示すように構成するとともに、プレッシャプレート４０の吐出領域Ｂの円弧状溝４７０と吐出側圧力室５０との連通路４７１を絞り通路としたことにより、オイルポンプの始動回転数を大幅に低下させることができる。しかも、この構成に加えて、リリーフバルブ９０からリリーフされたオイルを導入するリリーフ通路６８、および吐出領域Ｂの円弧状溝４７０、４７２からロータ２４の側面の隙間を介してドライブシャフト３０の外周に洩れたオイルを導入する導入通路１０８を設けたことにより、前記各実施の形態と同様に、オイルポンプの運転中に、ベーン３４を適度な力で確実にカムリングの１６の内周カム面に押し付けることができる。
【００６６】
なお、第５の実施の形態のリリーフ通路６８および洩れたオイルの導入通路１０８に代えて、第１の実施の形態と同様の、パワーステアリング装置ＰＳとタンクＴとの間の流体通路６２を、吸込領域Ａの円弧状溝６０に連通する連通路６４を設けても良く、また、第２の実施の形態と同様の、タンクＴからポンプ吸込室への吸込通路４６の途中に設けた絞り１０４の上流側を、前記吸込領域Ａの円弧状溝６０に接続する接続通路１０６を形成しても良い。さらに、第４の実施の形態と同様の背圧制御弁３０４をリアボディ６の内部に設けるようにしても良い。
【００６７】
【発明の効果】
【００７１】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、ベーンが進退動可能に挿入されているスリットの底部側に連通する円弧状の溝を、吸込領域の溝と吐出領域の溝とに区分し、吐出領域の溝を、前記両プレートのうちの一方のプレッシャプレートには、吸込領域の終了部寄りを始点とし、吐出領域の途中で終了する位置に形成し、他方のプレートには、吸込領域の終了部寄りを始点とし、吸込領域の開始部近くを終点とする位置に形成するとともに、前記プレッシャプレートの吐出領域の溝と吐出室とを絞り通路により連通したことにより、まだポンプからの吐出が開始していない始動時に、ベーンをスリットから押し出して速やかにカムリングに押し付けて吐出を開始させることができ、低回転での始動を可能にした。
【００６８】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載のオイルポンプにおいて、前記吸込領域の溝内に、ポンプ吸込側の圧力よりもやや高い圧力を導入したことにより、低回転での始動を可能にするとともに、運転中に、ベーンをスリットから押し出して確実にカムリングに押し付けることができる。
【００６９】
また、請求項３に記載の発明によれば、前記請求項２に記載のオイルポンプにおいて、隣接する二枚のベーン間に形成されるポンプ室から吐出された圧力流体が供給される流体圧力利用機器とタンクとの間の通路を、前記吸込領域の溝に接続する連通路を形成したことにより、オイルポンプの運転中に、ベーンをスリットから押し出して確実にカムリングに押し付けることができ、かつ、カムリング内面のカムとベーンとの摩擦損失が低下し、ポンプの駆動動力を低減することができる。しかも、パワーステアリング装置で使用済みの作動油を使用しているので、ポンプからの吐出流量をほぼすべてパワーステアリング装置に供給することができ、無駄を無くし、ポンプの駆動動力を低減することができる。
【００７０】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、前記請求項２に記載のオイルポンプにおいて、タンクからポンプ室への吸込通路の途中に絞りを設け、この絞りの上流側の圧力を、前記吸込領域の溝内に導入する接続通路を形成したことにより、オイルポンプの運転中は、絞りの上流側と下流側との圧力差によって、ベーンを確実に押し出してカムリングの内面に押し付けることができる。しかも、絞りの上流側の圧力は、従来のようなポンプ吐出圧よりもはるかに低圧なので、前記各発明とと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係る可変容量形ポンプを示すもので、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】  前記可変容量形ポンプのドライブシャフトの軸線に沿う断面図である。
【図３】  前記可変容量形ポンプを含む油圧回路を簡略化して示す構成図である。
【図４】  前記可変容量形ポンプのリアボディの正面図である。
【図５】  図４のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図である。
【図６】  第２の実施の形態に係る可変容量形ポンプのドライブシャフトの軸線に沿う断面図である。
【図７】  前記第２の実施の形態に係る可変容量形ポンプを含む油圧回路を簡略化して示す構成図である。
【図８】  前記第３の実施の形態に係る可変容量形ポンプを含む油圧回路を簡略化して示す構成図である。
【図９】  第４の実施の形態に係る可変容量形ポンプのリアボディの正面図である。
【図１０】  前記可変容量形ポンプのリアボディの縦断面図である。
【図１１】  第５の実施の形態に係る可変容量形ポンプのドライブシャフトの軸線に沿う断面図である。
【図１２】  図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】  図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】  図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
Ａ    ポンプ吸込領域
Ｂ    ポンプ吐出領域
ＰＳ    流体圧力利用機器（パワーステアリング装置）
Ｔ    タンク
６    プレート（リアボディ）
８    ポンプボディ
１６    カムリング
２４    ロータ
３０    シャフト
３２    スリット
３４    ベーン
３６    ポンプ室
４０    プレート（プレッシャプレート）
６０    吸込領域の溝
６２    流体圧力利用機器とタンクとの間の通路
６４    連通路
６８    リリーフ通路
７０    吐出領域の溝
９０    リリーフ弁
１０４    絞り
１０６    接続通路
１０８    導入通路
【図１】
0003861721.tif 000002
【図２】
0003861721.tif 000003
【図３】
0003861721.tif 000004
【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】
0003861721.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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