JPH077588Y2 - ベーンポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、車両用パワーステアリング装置等の油圧装
置に使用されるベーンポンプに関する。

《従来の技術》 ベーンポンプは、一般に、駆動軸に結合されて複数のベ
ーンをほぼ放射方向に出没可能に取り付けたロータと、
このロータを収容するカムリングと、このカムリングの
一方の側部を閉塞して吸入通路を備えたリヤカバーと、
カムリングの他方の側部を閉塞して吐出通路を備えたサ
イドプレートと、カムリングおよびサイドプレートを覆
つて吐出通路に連通する高圧室を備えたハウジング等と
からなる。

カムリングの内周面はほぼ楕円形状で、ロータが回転す
るとこのカムリング内周面に各ベーンの先端が接触し、
隣り合うベーンとカムリング内周面とで作業室が形成さ
れる。この作業室は、ロータの回転に伴つて容積が増加
する作動油吸入区間と容積が減少する作動油吐出区間と
に分けられる。

駆動軸を介してロータが回転すると、作動油が吸入通路
から作業室の吸入区間に導入され、次いで作業室の吐出
区間で圧縮されて吐出通路から高圧室に吐出され、高圧
室から油圧装置のアクチユエータに給送される。このよ
うなベーンポンプは、例えば特開昭59-190489号公報に
開示されている。

《考案が解決しようとする課題》 ベーンは、ロータの回転による遠心力と、ベーン底面に
加えられた背圧とによつてベーンスロツトから飛び出
し、その先端がカムリング内周面に接触する。ベーン底
面の背圧は、高圧室からベーンスロツト基端部の背圧穴
に導びかれた吐出油の一部が利用される。

しかしながら、作動油は一般に低温になると粘度が高く
なり、ベーンの飛び出しはベーンスロツト内でポンプ作
用を行なうのと等しくなるので、低温始動時には、その
粘性抵抗のためにベーンの飛び出しに時間がかかつてい
た。また、始動回転数が低い場合には、ベーンが飛び出
さないこともあつた。

そこでこの考案の目的は、特に低温始動時におけるベー
ンの飛び出しを素早く行わせ維持すると共に、始動後ポ
ンプが正常に作動した後は、通常のオイルポンプの作動
が行われるようにしたベーンポンプを提供する。

《課題を解決するための手段》 この考案によるベーンポンプは駆動軸の後端部に設けら
れた粘性型ポンプと、ロータのベーンが出没するベーン
スロツトの基端部に軸方向に貫通して設けられた背圧穴
と、粘性型ポンプとリヤカバー側の背圧穴開口との間の
油路に設けられた逆止弁と、サイドプレート側の背圧穴
開口とハウジングの高圧室との間の油路に設けられた絞
りとを備えている。

《作用》 低温時には作動油の粘度が高く、粘性型ポンプによつて
吐出されたオイルは、逆止弁を通つてリヤカバー側から
ロータの背圧穴に入るとともに、サイドプレート側の絞
りによつて圧力を増加させてベーンの底面を押してその
飛び出しを助勢する。

ポンプが正常に作動すると、作動油の粘度も低くなり、
粘性型ポンプによるオイルの吐出はほとんどなくなると
ともに高圧室内の圧力の方が高くなるので、逆止弁が閉
じて通常のオイルポンプとして作動する。

《実施例》 第１図から第３図にはこの考案によるベーンポンプの一
実施例が示されている。図において駆動軸１は、ハウジ
ング２およびリヤカバー３に、それぞれ軸受４および５
を介して回転可能に支持されている。リヤカバー３は、
シールワツシヤ６を介して図示されないボルトによつて
ハウジング２に取り付けられる。ハウジング２から突出
する駆動軸１の端部には、プーリが取り付けられて、例
えば自動車のエンジンからの動力の伝達を受ける。

ハウジング２内には、リヤカバー３側が開口した環状凹
陥部７が形成され、この環状凹陥部７内にカムリング８
が収容配置され、さらにこのカムリング８内に駆動軸１
にスプライン結合されたロータ９が収容されている。こ
のロータ９には、複数のベーン10がほぼ放射方向に出没
可能に取り付けられ、各ベーン10の先端はカムリング８
の内周面8aに摺接して、隣り合うベーン10とカムリング
内周面8aとによつて複数の作業室11が形成されている。
作業室11は、ロータ９の回転に伴つてその容積が変化
し、容積が増加する吸収区間11aと、容積が減少する吐
出区間11bとに分けられる。

ハウジング２の環状凹陥部７内にはまた、カムリング８
のハウジング２側の側面を閉塞するサイドプレート12が
収容配置され、このサイドプレート12によつて環状凹陥
部７の底部との間に高圧室13が形成されている。サイド
プレート12には、作業室11の吐出区間11bに臨んで凹設
された吐出ポート14およびこの吐出ポート14に連なる吐
出通路15が形成され、この吐出通路15を介して吐出油が
高圧室13に導かれるようになつている。

高圧室13内の吐出油は、図示されない吐出口から吐出さ
れてパワーステアリング装置等のアクチユエータに給送
されるが、余剰の吐出油は高圧室13から流量制御弁16を
通つて低圧通路17に戻され、吐出口からの吐出量を一定
に制御している。

低圧通路17はハウジング２上部に設けられた図示されな
い吸入口に連絡しており、この吸入口にリザーバタンク
から作動油が給送されてくる。この低圧通路17は、リヤ
カバー３に形成された吸入通路18に連絡しており、この
吸入通路18から、作業室11の吸入区間11aに臨んで形成
された吸入ポート19に作動油５が給送される。リヤカバ
ー３は、カムリング８の後端側の側面を閉塞する。

なお、符号20はハウジング２と駆動軸１との間を封止す
る軸封シール、符号21,22はハウジング２とサイドプレ
ート12との間の高圧室13を封止するシールリングを示し
ている。

次にこの考案の特徴部分であるベーンの背圧を得るため
の構成について説明する。駆動軸１にスプライン結合さ
れたロータ９のスプライン溝は、その谷が駆動軸１のス
プライン溝の山よりも深いので、そこにロータ９の両側
に通じる油路23が形成されている。またこの油路23に連
通して、軸受５を嵌め込むリヤカバー３の軸受穴に油路
24が形成されている。さらに、この油路24に連通してリ
ヤカバー３の円形状の小室25が形成され、この小室25の
中に駆動軸１の後端部に取り付けられた粘性型ポンプで
あるタービン26が収容配置されている。そしてこの小室
25には、逆止弁27を備えた油路28が連続しており、この
油路28はリヤカバー３側の背圧溝29に連続している。各
背圧溝29は、等間隔で円弧状に４個設けられており、そ
れぞれ連絡溝30で連通しているが、逆止弁27を備えた油
路28に通じる背圧溝29は、一方の作業室11の吸入区間11
aに対応する位置に設けられている。

一方、ロータ９にはこの背圧溝29に対向する位置の各ベ
ーンスロツト31の基端部に、それぞれリヤカバー３およ
びサイドプレート12側に開口するように軸方向に貫通す
る背圧穴32が形成されており、各背圧穴32に対向する位
置のサイドプレート12には、同じく背圧溝29が形成され
ている。このサイドプレート12側の背圧溝29には、そこ
から高圧室13に通じる油路33が形成されており、この油
路33に絞り34が設けられている。

次にこのベーンポンプの作動について説明する。ベーン
ポンプ自体の作動は、従来と同様にロータ９が回転して
作業室11内に吸入された作動油が圧縮されて吐出され
る。このとき、駆動軸１によつてタービン26も回転する
が、粘性型ポンプであるタービン26には閉じ込み室がな
く、また通常使用する常温以上の温度では作動油の粘性
が低いので、タービン26が回転しても圧力がほとんど発
生せず、またポンプが正常に作動している状態では、負
荷圧力がゼロの場合でもポンプ内圧力（高圧室13の圧
力）は2Kg/cm²程度の値となつているので、逆止弁27が
閉じて通常のオイルポンプとして作動する。

他方、低温始動時においては、作動油の粘度が高く、タ
ービン26によつて吐出されたオイルが逆止弁27を開け
て、吸入区間側の背圧溝29から背圧穴32に流れるととも
に、油路33に形成された絞り34によつてベーン10の底面
に軽い圧力を加え、ベーン10の飛び出しを早める。そし
て作動油の吐出が順調に行なわれると、ポンプの内圧が
上がつて逆止弁27が閉じ、通常のオイルポンプとして作
動する。

《考案の効果》 以上のように、この考案によるベーンポンプは、駆動軸
の後端部に設けられた粘性型ポンプと、ロータのベーン
が出没するスロツトの基端部に軸方向に貫通して設けら
れた背圧穴と、粘性型ポンプとリヤカバー側の背圧穴開
口との間の油路に設けられた逆止弁と、サイドプレート
側の背圧穴開口とハウジングの高圧室との間の油路に設
けられた絞りとを備えているので、低温始動時にベーン
スロット基部の背圧穴に粘性型ポンプからのオイルを供
給してベーンの飛び出しを助勢し、且つこの飛び出し状
態を維持することができ、オイルの吐出および油圧の発
生を迅速に行って、パワーステアリング等の油圧装置の
機能を素早く発揮させることができる効果あり、その後
作動油の吐出が順調に行われると、ポンプの内圧が上が
って逆止弁が閉じ、通常のオイルポンプとしての作動を
行い、逆止弁の存在によって粘性ポンプを設置したとし
ても、通常のポンプ作用に影響を及ぼさない効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例を示すベーンポンプの断
面図、第２図は、第１図に示すベーンポンプのリヤカバ
ーを外した正面図、第３図は、同ベーンポンプのサイド
プレートの正面図である。 １……駆動軸、２……ハウジング、３……リヤカバー、
4,5……軸受、８……カムリング、９……ロータ、10…
…ベーン、11……作業室、12……サイドプレート、13…
…高圧室、26……タービン（粘性型ポンプ）、27……逆
止弁、28,33……油路、31……ベーンスロツト、32……
背圧穴、34……絞り。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動軸に結合されて複数のベーンをほぼ放
   射方向に出没可能に取り付けたロータと、前記ロータを
   収容するカムリングと、前記カムリングのそれぞれの側
   部を閉塞するサイドプレートおよびリヤカバーと、前記
   カムリングとサイドプレートを覆つて高圧室を備えたハ
   ウジングと、前記駆動軸の後端部に設けられた粘性型ポ
   ンプと、前記ロータの前記ベーンが出没するベーンスロ
   ツトの基端部に軸方向に貫通して設けられた背圧穴と、
   前記粘性型ポンプと前記リヤカバー側の背圧穴開口との
   間の油路に設けられた逆止弁と、前記サイドプレート側
   の背圧穴開口と前記ハウジングの高圧室との間の油路に
   設けられた絞りとを備えたベーンポンプ。