JPS59200086A - ベ−ン型油圧ポンプ - Google Patents

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】 本発明はベーン型油圧ポンプに関するもので、例えば自
動車用パワーステアリングの油圧機器用として用いて有
効である。

従来、吐出容量の増大、部品点数の減少を図るために、
シリンダを３偏心のカムプロフィールから形成し、この
シリンダ内に収納したロータと、ロータを貫通する一枚
のベーンとから作動室を形成し、この作動室の容積を増
減することによって作動油を吸入・吐出するベーン型油
圧ポンプがあった。しかし、これでは作動油の吸入が終
った作動室にすぐに吐出口が連通ずるため、作動室内が
吸入圧力から吐出圧力に瞬時に昇圧され、吐出口より作
動室内へ作動油が急激に逆流し、吐出圧力が低下して脈
動が生じるという問題があった。

そこで、本発明では上記問題点に鑑み、作動室内が吸入
圧力から吐出圧力に瞬時に昇圧するのを防止し、脈動を
抑えることを目的とする。

この目的を達するため本発明では、吐出口よりロータ回
転方向前方にその一端が作動室に開口した絞り通路を設
け、この絞り通路の他端と吐出口とを連通させた。

次に本発明のベーン型油圧ポンプを自動車パワーステア
リング用の油圧ポンプとして用いた場合の実施例を図に
基いて説明する。

第１図は本実施例の縦断面図であり、第２図は第１図の
ｎ−ｌ断面図、第３図はロータ１の斜視図である。第１
図かられかるようにポンプ外形を形成するフロントハウ
ジング３は、中央部にボス部３ａを有し、同じくポンプ
外形を形成するリヤハウジング４は中央部内側に凹部４
ａを有し、この凹部４ａ内周壁には作動室から吐出され
た吐出油を一時蓄えておくための吐出圧室４ｄが設けら
れ、さらに側壁にはこの吐出圧室４ｄから吐出された吐
出油をポンプ外部に吐出させるための吐出穴４ｂと、作
動油が蓄えられたリザーバタンク（図示せず）から作動
油をポンプ内部に吸入するための吸入穴４ｃとが設けら
れている。シリンダ２は筒状形状をしており、その内周
面は第２図に示すように正弦曲線を３つ連げた略三角形
状をしている。そして前記フロントハウジング３とリヤ
ハウジング４に両側から挾まれ、ボルト６によって相互
に固定されている。尚、前記吐出穴４ｂには本ポンプよ
り吐出された吐出油をパワーステアリングピストン（図
示せず）に導くための吐出パイプ１０が嵌入され、前記
吸入穴４ｃにはリザーバタンクからポンプ内部に作動油
を導くための吸入パイプ１１が嵌入されている。

前記シリンダ２内には第３図に示すようなロータ１が収
納され、シリンダ２内面、ロータ１外面、ロータ１に配
設されたベーンによって作動室Ａが区画形成される。こ
のロータ１は前記シリンダ２内を回転する円柱状のロー
タ本体部１０１と、その本体部１０１の一底面に設けら
れ、フロントハウジング３のボス部３ａに軸支されるフ
ロントシャフト１０２と、ロータ本体部１０１の池底面
に設けられリヤハウジング４の凹部４ａに軸支されるリ
ヤシャフト１０３とからなる。尚、フロントハウジング
３のボス部３ａの先端には、フロントシャフト１０２と
間に軸封装置７が配設されており、さらにボス部３ａの
外周にはエンジン（図示せず）からロータ１への駆動力
の伝達を行なうためのプーリ　（図示せず）が配設され
ている。

上記ロータ本体部１０１の円周上には、前記吐出圧室４
ｄと連通する第１ベーン溝１０４ａ、第２ベーン溝１０
４ｂが１８０°対向する位置に設けられており、この第
１，２ベーン溝１０４　ａ、。

１０４ｂにシリンダ２の内面を摺動する２枚のベーン５
が各々収納されている。また、ロータ本体部１０１の中
心部には作動油を蓄えておくための吸入室１ｅが設けら
れ、リヤシャフト１０３の中心部にはこの吸入室１ｅと
前記吸入穴４ｃとを連通ずる吸入通路ｉｓが設けられて
いる。そして、前記第１ベーン溝１０４ａのロータ回転
方向後方の隣接する位置に、前記作動室Ａと前記吸入室
１ｅとを連通ずるための第１吸入口１ａが設けられてお
り、第２ベーン溝１０４ｂ側にも同様にして第２吸入口
１ａ′が設けられている。

また、前記第１ベーン溝１０４ａのロータ回転方向前方
の隣接する位置には、前記作動室Ａ内の作動油を吐出さ
せるための第１吐出口１ｂが設けられ、ロータ本体部１
０１の内部にはこの第１吐出口１ｂと前記吐出圧室４ｄ
とを連通ずる第１吐出通路１ｄが設けられている。そし
て、前記第１吐出口１ｂの回転方向前方でロータ本体１
０１０両端面には、前記作動室Ａと前記第１吐出通路ｌ
ｄとを連通し、開口面積がＱ、３　鶴Ｘ　Ｑ、５　ｔｍ
の第１絞り通路１ｃが設けられており、第２ベーン溝１
０４ｂ側も同様にして第２吐出口１ｂ′、第２吐出通路
１ｄ′、第２絞り通路１ｃ′が設けられている。ただし
、第１絞り通路１ｃは前記第２吸入口１ａ’の後端面と
位相が１２ｏ°遅れた位置に設けられており、第１吐出
口１ｂよりは３０″位相が進んでいる。つまり、第２図
に示すように第２吸入口１ａ’が第２作動室Ａ２との連
通を遮断された直後に、第１絞り通路１ｃが第２作動室
Ａ２と連通ずるようになっている。尚、第２絞り通路１
ｃ’についても全く同様である。

次に本実施例の作動について説明する。

図示しないエンジンのクランクプーリよりベルトを介し
てフロントシャフト１０２に駆動力が伝達すると、ロー
タｌは第２図中矢印Ｎで示すように時計回り方向に回転
する。すると、ベーン溝１０４に収納されているベーン
５は遠心力及びベーンｍ１０４ｂ内の吐出圧力により外
方に突出し、シリンダ２の内面に摺接しながら回転する
。ベーン５の回転方向後方に形成される作動室Ａ１は徐
々に容積が増大し、リザーバタンク（図示せず）からの
作動油が吸入パイプ１１．吸入通路Ｉｓ。

吸入室ｌｅ、吸入口１ａを通って作動室Ａ１に吸入され
る。一方、ベーン５の回転方向前方に形成される作動室
Ａ４は徐々に体積が減少し、作動室Ａ４内の作動油が吐
出口１ｂより吐出通路１ｄ。

吐出圧室４ｄ、吐出パイプ４ｂを通りパワーステアリン
グピストン（図示せず）に吐出される。

このような吸入、吐出仕事が、ロータｌが回転すること
によって２枚のベーン５について順次行なわれる。この
時、第２吸入口１ａ’より１つの作動室、例えば第２作
動室Ａ２内への作動油吸入が完了し、第２吸入口１ａ′
が第２作動室Ａ２より遮断される。そして、その直後に
第１絞り通路ＩＣが、第１吐出口１ｂより先に第２作動
室Ａ２に連通される。そのため、第２作動室Ａ２は第１
吐出口１ｂが第２作動室Ａ２に連通ずる以前に、第１絞
り通路ＩＣを通して徐々に吐出圧に昇圧される。従って
、作動室Ａが吸入圧から急激に吐出圧に昇圧されること
はない。第２絞り通ｔａｌｃ′についても同様である。

以上説明した本実施例の効果について述べる。

本実施例の絞り通路ＩＣの開口面積はＱ、３　ｔｍ　Ｘ
００５ｆｉであるが、シリンダ２の内周面が正弦曲線よ
り形成されているので、絞り通路ＩＣの開口端からシリ
ンダ２の内周面までの距離をｈとすると、ｈが小さい時
は絞り通路ＩＣの有効開口面積ｄｓは、距離りと絞り通
路ＩＣの開口部の周長との積となる。絞り通路ＩＣが作
動室に連通直前のロータ１の回転位相をＯｏとし、その
位相からの回転角度φを横軸にとり、有効間ロ面積ｄｓ
ｔ−縦軸にとると第４図に示すようになる。この図から
れがるように回転角度φがＯｏから８°までは開口端が
シリンダ２の内周面に規制されるので有効開口　　　　
　　　。

面積は徐々に増加しているが、８°を過ぎた所からは開
口端は完全に開放されるため、有効開口面積ｄｓは本来
の開口面積と等しくなっている。従ってベーン型油圧ポ
ンプが低回転高圧吐出時には、絞り通路ＩＣの有効開口
面積が非常に小さい範囲で、作動室Ａが吸入圧から吐出
圧に緩やかに昇圧されるため、吐出口から作動油が作動
室Ａに逆流するのを防止することができる。また、高回
転高圧吐出の場合でも、ロータ１の回転角度φが８゜か
ら吐出口１ｂが作動室Ａと連通ずるまで、つまり本実施
例では、φ−３０°までの間、作動室Ａを吸入圧力から
吐出圧力まで十分に昇圧することができ、作動油の急激
な逆流を防止することがでる。

本実施例では、第１絞り通路１ｃと第２吸入口ｌａ′と
の位相差θを１２０°、第１絞り通路ＩＣと第１吐出口
１ｂとの位相差を３０°としたが（第２絞り通路１ｃ’
についても同様）、第１絞り通路１ｃと第２吸入口１ａ
′との位相差θを１３０°及び１４０′とし、第１絞り
通路１ｃと第１吐出口１ｂとの位相差を２０°及び１０
°とした場合のポンプ回転数と吐出脈動との関係を第５
図に示す。

第５図中（イ）はθ＝１２０°、θ’＝３０”、（ロ）
はθ−１３０’、　　θ′＝２０”）　　（ハ）はθ＝
１４０°、θ′＝ｌＯ“、（ニ）は従来のベーン型油圧
ポンプを示すもので、吐出圧力は５０ｋｇ　／　ｃ＋＋
ｆである。この図かられかるように第１絞り通路１ｃと
第２吸入口１ａ’との位相差θが１２０°より小さくな
らない範囲において、第１絞り通路ＩＣと第１吐出口１
ｂとの位相差θ′は大きければ大きいほど、作動室を絞
り通路１ｃを介して昇圧する時間が長くなるので、吐出
脈動を小さくすることができる。また、本実施例は従来
のものに比べ著しく吐出脈動を抑えていることがわかる
。尚、位相差θが１２０゛より大幅に小さくなると、第
２吸入口１ａ＝より作動家人に作動油を吸入している最
中に、作動家人が絞り通路１ｃを介して吐出通路と連通
ずるため、良好なポンプ作動を阻害してしまう。従って
、位相差θは１２ｏ。

程度でなければならない。

次に他の実施例について述べる。

前述の実施例では絞り通路ＩＣをロータ本体部１０１の
両底面に設けたが、第６図に示すように絞り通路ＩＣを
ロータ本体部１０１の中央付近に２箇所穿設しても良い
。さらに、絞り通路１ｃの開口面積、開口形状２位相差
θはベーン型油圧ポンプの使用回転数域、使用圧力９作
動油の種類等の使用状況に当じて適宜選定してよ良いこ
とはもちろんである。

以上説明してきたように、本発明のベーン型油圧ポンプ
を用いれば、作動室内が吸入圧力から吐出圧力に瞬時に
昇圧することを防止し、脈動の発生を抑えるという優れ
た効果を有することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は第１
図の■−■断面図、第３図はロータの斜視図、第４図は
ロータの回転角度と絞り通路の有効開口面積との関係を
示す図、第５図は回転数と吐出脈動との関係を示す図、
第６図は他の実施例を示すロータの斜視図である。 １・・・ロータ、２・・・シリンダ、ｌａ、ｌａ’・・
・第１．２吸入口、１ｂ、１ｂ′・・・第１．２吐出口
、ｌｃ、ｌｃ’・・・第１．２絞り通路、５・・・ベー
ン、Ａ・・・作動室。 代理人弁理士　岡　部、　　隆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動力を受けて回転するロータと、このロータのｌｔＪ
   面に開口するベーン溝と、このベーン連番こ摺動自在に
   挿入されたベーンと、前記ロータ及びベーンを収納し、
   このロータ及びベーンとで作動室を形成するシリンダと
   、前記ベーン溝よりロータ回転方向前方のロータ外周面
   に設けられ前記作動室内の作動油をポンプ外部に吐出さ
   せるための吐出口と、前記ベーン溝よりロータ回転方向
   後方のロータ外周面に設けられ、前記作動室内に作動油
   を吸入させるための吸入口と、前記吐出口よりロータ回
   転方向前方のロータ外周面に設けられ開口面積が前記吐
   出口の開口面積より小さく、且つ前記吐出口と連通ずる
   絞り通路とを備えたことを特徴とするベーン型油圧ポン
   プ。