JPH0443881A - ベーンポンプ - Google Patents

ベーンポンプ

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JPH0443881A
JPH0443881A JP2151893A JP15189390A JPH0443881A JP H0443881 A JPH0443881 A JP H0443881A JP 2151893 A JP2151893 A JP 2151893A JP 15189390 A JP15189390 A JP 15189390A JP H0443881 A JPH0443881 A JP H0443881A
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三代子 浜尾
Kazuyoshi Ishizaki
一嘉 石崎
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    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/24Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • F04C14/26Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves using bypass channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08Rotary pistons
    • F01C21/0809Construction of vanes or vane holders
    • F01C21/0818Vane tracking; control therefor
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車のパワーステアリング装置等のパワー
ソースとして使用されるベーンポンプに関する。
従来の技術 一般に、自動車のパワーステアリング装置に用いられる
ベーンポンプ等のポンプ装置にあっては、高速走行時に
おける操縦安定性を高めるために、エンジンの回転数が
設定値以上に高くなった場合に、作動液の吐出流量が回
転数に比例して増加せずに逆に減少するように工夫され
ている。
従来におけるこの種のポンプ装置としては、例えば、特
開昭61−278469号公報に示されるようなものが
ある。
このポンプ装置は、電磁バルブによって開口面積が調整
される可変オリフィスが、吐出路とポンプ本体の吐出部
との間に介装されると共に、ボンブ本体の回転数に応じ
た・出力をするコントローラが前記電磁バルブに接続さ
れ、エンジン回転数の増加に伴ってポンプ本体の回転数
が高まると、電磁バルブがコントローラの制御によって
可変オリフィスを絞り、これによって吐出流量を減少さ
せ、所謂フローダウン制御をするようになっている。
発明が解決しようとする課題 しかし、上述した従来のポンプ装置にあっては、エンジ
ン回転数に応じて可変オリフィスの絞り量を調整するた
めに、電磁バルブやコントローラ。
ポンプ本体(エンジン)の回転数を検知すべくセンサー
等を設けなければならないため、構造が複雑になってコ
ストアップを招くという不具合がある。
そこで本発明は、比較的簡単な構造によって吐出流量の
フローダウン制御をすることが出来るようにして製造コ
ストの低減を可能にするベーンポンプを提供せんとする
ものである。
課題を解決するための手段 本発明は上述した課題を解決するための手段として、ロ
ータの略放射方向に形成した複数の溝内にベーンを出没
自在に取付けてなるベーンポンプにおいて、ポンプの圧
力室と吐出路との間を互いに並列配置された複数の通路
で連通し、これら通路の少なくとも一つの通路の開口面
積を、ロータのベーン取付溝と吐出路との間の差圧に応
じて作動する制御弁によって制御するようにした。
作用 駆動源の出力増加によってロータの回転数が増加すると
、これに比例してベーン取付溝内の圧力が増加し、ベー
ン取付溝と吐出路との差圧も大きくなる。すると、制御
弁は、この差圧に応じて少なくとも一つの通路の開口面
積を小さくシ、これによって吐出流量を減少させる。
実施例 以下、本発明の実施例を第1〜5図に基づいて説明する
第1〜4図において、18はポンプケーシングであり、
このポンプケーシング18に形成された軸孔19には、
ポンプ本体lの駆動軸2を軸受20を介して枢支しであ
る。また、21は、ポンプケーシング18に結合された
カバーであり、ポンプ本体1はこのカバー21とポンプ
ケーシング18の内部に収納されている。ポンプ本体1
は、駆動軸2.ロータ3.ベーン3a、カムリング4゜
サイドプレート5.6等を備えており、駆動軸2が回転
すると、ロータ3の略放射方向に形成した複数のベーン
取付溝3b内に出没自在に収められたベーン3aが遠心
力方向に飛び出し、その先端をカムリング4の内周面に
摺接し、各ベーン3a。
38間の容積を変化させてポンプ作用を行う。また、ポ
ンプ本体1の外周側にはカバー21及びポンプケーシン
グ18との間に圧力室8が設けられている。
11は、作動液をポンプ本体1に導入するためにポンプ
ケーシング18に形成された吸入路であり、13は、ポ
ンプ本体1から吐出された作動液を外部の作動装!’(
例えば、自動車のパワーステアリング装置)に案内する
ためにポンプケーシング18に形成された吐出路である
また、9は、一端が前記圧力室8に直接開口するように
ポンプケーシング18に形成されたスプール収容穴であ
り、このスプール収容穴9内には、ストッパ22を備え
たスプール14と、スプール14を圧力室8方向に付勢
するスプリング15が収容されている。スプール収容穴
9の圧力室8近傍部分にはドレーン孔10が開口形成さ
れ、スプール収容穴9の底部側の背室16には圧力導入
孔17が開口形成されている。このうちドレーン孔10
は吸入路11に連通し、スプール14の進退動作によっ
て開閉されるようになっている。一方、圧力導入孔17
は吐出路13に連通し、吐出路13の圧力が背室16に
導入されるようになっている。
23.24は、圧力室8と吐出路13を連通する通路で
ある。これらの通路23.24はポンプケーシング18
に互いに並列配置されると共に、途中にオリフィス25
.26を備えている。一方の通路23には、制御弁とし
てのスプール27とスプリング28を収容したスプール
収容穴29が交わっている。このため通路23内を通過
する作動液の流量は、スプール収容穴29内のスプール
27の進退動作に伴って変化する。尚、スプール収容穴
29の底部側は吐出路13に連通し、吐出路13の圧力
が導入されるようになっている。また、通路23.24
は夫々オリフィス25.26を備えているため、通路2
3.24の前後には、即ち、圧力室8と吐出路13の間
には差圧が生じる。前記スプール14はこの差圧によっ
て進退動作して圧力室8からスプール収容穴9.ドレー
ン孔10を経て吸入路11に戻される作動液の流量を調
整する。
さらにまた、ポンプ本体1のロータ3に形成したベーン
取付溝3b(第4図参照)内には、各ベーン3aの基部
との間に、ベーン背室30が形成され、作動液の液圧が
導かれるようになっている。
従って、各ベーン3aには、ロータ3の回転に伴う遠心
力に加えて、ベーン背室30に導入される液圧が作用し
、これらの2つの力によって各ベーン3aが外径方向に
押し出される。また、各サイドプレート5.6のロータ
3の側面に摺接する面にはベーン背室30に作動液の液
圧を導入するための4つ液圧導入溝31が環状に配置さ
れて形成されており、互いに隣接する液圧導入溝31は
絞り溝32によって連通している。各液圧導入溝31は
カムリング4の吸入領域と吐出領域とに対応して配置さ
れ、液圧導入溝31のうちの吸入領域対応部31aは図
示しない通路を介して圧力室8に連通している。このた
め、液圧導入溝31のうちの吐出領域対応部31bはこ
の通路と絞り溝32を介して圧力室8に連通することと
なる。
カムリング4の吸入領域は第4図中Aで示すようにロー
タ3の回転方向に対し内径が次第に大きくなるように形
成され、吐出領域は同図中Bで示すようにロータ3の回
転方向に対し内径が次第に小さくなるように形成されて
いるため、ロータ3に保持されたベーン3aは吸入領域
Aにおいて外径方向に突出し、吐出領域Bにおいて中心
方向に押し込められる。このため、ベーン3aの基部は
、吸入領域Aにおいて液圧導入溝31の吸入領域対浴部
31aから作動液を汲み上げ、吐出領域Bにおいて吐出
領域対応部31bにその作動液を吐出し、その結果とし
て吐出領域対応部31bの液圧が吸入領域対応部31a
の液圧、即ち、圧力室8の液圧よりも大きくなっている
また、サイドプレート6には、液圧導入溝31のうちの
一方の吐出領域対応部31bと、前記スプール収容穴2
9の開口端を連通ずる連通孔33が形成されている。こ
のため、制御弁としてのスプール27には、吐出領域対
応部31bに臨むベーン背室30の液圧と吐出路13の
液圧が作用し、これらの液圧の差によってスプール27
が作動するようになっている。尚、スプール27は、吐
出領域対応部31bに臨むベーン背室30の液圧が吐出
路13の液圧よりも設定圧以上に大きくなつたときに、
通路23を完全に閉塞するようになっている。
以上のような構成において、駆動軸2の回転数が次第に
高まっていった場合、このベーンポンプは吐出流量を以
下のように制御する。尚、以下においては第5図を参照
して説明するが、同図中、(イ)は吐出路13における
流量、(ロ)は吐出路13における液圧、(ハ)は圧力
室8におけるン背室30の液圧を示すものとする。
駆動軸2の回転数がN1に達しない範囲においては、圧
力室8と吐出路13の差圧が設定値P1に達しないため
、スプール14がスプリング15の付勢力によってドレ
ーン孔10を閉塞している。
このため、圧力室8の作動液はすべて通路23゜24を
通過して吐出路13に流れる。この吐出路13に流れる
流量は、駆動軸2の回転数がN1に達するまで増大しつ
づける。尚、駆動軸2の回転数が高まると、これに比例
して吐出領域対応部31bに臨むベーン背室30の液圧
も増大するが、このベーン背室30と吐出路13の差圧
が設定値P2に達しないため、スプール27はスプリン
グ28に支持されて通路23を大きく開いたままの状態
となっている。
ここから駆動軸2の回転数がN1に達し、圧力室8と吐
出路13の差圧が設定値21以上になると、スプール1
4の移動によってドレーン孔10が開き、ポンプ本体1
から吐出された作動液の一部がこのドレーン孔10を介
して吸入路11に戻される。この結果、これ以降吐出路
13に流れる作動液の量が一定量に制御される。この間
もスプール27は通路23を開いている。
また、駆動軸2の回転数がN2に達し、ベーン取付溝3
bと吐出路13との差圧、詳しくは吐出領域対応部31
bに臨むベーン背室30と吐出路13の差圧が設定値2
2以上になると、スプール27の移動によって通路23
が次第に閉じられ、通路23を通過する作動液の流量が
減少し、この結果、通路23.24を通過して吐出路1
3に流れる作動液の総量が回転数に対して逆比例的に減
少する。そして、駆動軸2の回転数がN3に達すると、
スプール27が完全に通路23を閉じるようになって吐
出路13に流れる作動液の流量はそれ以降はぼ一定に保
たれる。
このベーンポンプにおいては、駆動軸2の回転数がN2
以上になると、吐出路13に流れる流量が大きく減少す
るため、自動車のパワーステアリング装置等に採用した
場合に、高速走行時における操縦安定性が確実に高まる
こととなる。また、駆動軸2の回転数が高まってもベー
ンポンプの吐出流量が設定量以上に増大しないため、ベ
ーンポンプに接続した外部の作動装置の背圧が急激に増
大するといった不具合も起こらなくなり、この背圧の増
大に伴う作動液の温度上昇等の問題も生じなくなる。
尚、以上で説明した実施例においては、圧力室8と吐出
路13を連通する2つの通路23.24を設け、吐出領
域対応部31bに臨む背室30と吐出路13の差圧で動
作するスプール27によって一方の通路23の通過流量
を調整するようにしたが、圧力室8と吐出路13を連通
する通路は2つに限らず3つ以上であっても良い。
発明の効果 以上のように本発明によれば、ポンプの圧力室と吐出路
との間を互いに並列配置された複数の通路で連通し、こ
れら通路の少なくとも一つの通路の開口面積を、ロータ
のベーン取付溝と吐出路との間の差圧に応じて作動する
制御弁によって制御するようにしたので、電磁バルブや
コントローラ等の複雑な装置を設けること無く、吐出流
量のフローダウン制御が可能になる。この結果、製造コ
ストの低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す第3図のI−■線に沿
う断面図、第2図は同実施例の縦断面図、第3図は同実
施例のポンプケーシングの正面図、第4図は第2図のT
V−TV線に沿う部分断面図、第5図は同実施例におけ
る駆動軸回転数と各部の圧力及び吐出流量の関係を示す
グラフである。 3・・・ロータ、3a・・・ベーン、3b・・・ベーン
取付溝、8・・・圧力室、13・・・吐出路、23.2
4・・・通路、27・・・スプール(制御弁)。 外3名 a b 23,24 0−タ ベ゛−ン ぺ゛−゛ノ丸スA1溝 反力! U上比路 通玲 スプール価・ゾ印弊) 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ロータの略放射方向に形成した複数の溝内にベー
    ンを出没自在に取付けてなるベーンポンプにおいて、ポ
    ンプの圧力室と吐出路との間を互いに並列配置された複
    数の通路で連通し、これら通路の少なくとも一つの通路
    の開口面積を、ロータのベーン取付溝と吐出路との間の
    差圧に応じて作動する制御弁によって制御するようにし
    たことを特徴とするベーンポンプ。
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