JPS637278B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２組のポンプと、これら両ポンプか
らの圧力流体を流体機器に選択的に供給する一対
のスプールバルブを備えたオイルポンプに関す
る。

たとえば自動車に搭載されて運転者の舵取操作
力を軽減する動力舵取装置において、その油圧発
生源となるポンプは、通常、自動車のエンジンで
回転駆動される。そして、このポンプからの作動
油の吐出量はエンジンの回転数に比例して増減す
る。したがつて、このようなポンプには、エンジ
ンの低回転域すなわちポンプ吐出量が少ないとき
でも前記動力舵取装置などの流体機器の動作に支
障ない充分な流量を供給できる容量を有すること
が要求される。

しかし、ポンプ容量をこのように設定すると、
エンジンの高回転域では不必要に大きな流量を動
力舵取装置に供給することになり、無駄が多く、
またこのポンプ駆動のためのエンジンの消費馬力
も大きくなり、省エネルギ対策上好ましくない。
特に、近年では、自動車用エンジンの燃費向上が
叫ばれており、上述した動力舵取装置用のポンプ
消費馬力を必要最小限にすることが望まれてい
る。

このため、従来から、容量の小さい２台のポン
プと、これらのポンプ吐出量に応じて作動する流
路切換機構を備えた制御部とを組合わせてなる構
成の装置が提案されている。そして、この装置で
は、各ポンプの吐出量が小さいときにはこれらを
合流させて供給し流体機器の動作上の信頼性を保
障することができ、また各ポンプの吐出量が大き
くなつたときには一方のポンプのみを油圧供給用
として用い、他方はタンク側に接続して無負荷状
態とし、これによりポンプを駆動するのに要する
馬力を極力小さくして消費馬力の低減化を図るこ
とができるなどの利点がある。

しかしながら、このような従来の装置では、２
台のポンプと流体機器間の流路切換動作を、ポン
プ供給量を一定に制御する流量制御弁を用いて行
ねわせる構成が一般的であり、このために、弁構
造が複雑で、その加工が面倒であるばかりでな
く、弁作動時において流体の供給に悪影響を及ぼ
し易い等の問題があつた。

すなわち、この種の流量制御弁は一般にスプー
ルバルブで構成され、これに流量制御機能および
流路切換機能を持たせるためにはそのバルブ長さ
が長く、しかも多数の通路やこれに対応するスプ
ール外周の還状溝等が必要となり、加工性の点で
好ましくない。また、作動時には吐出流量の乱れ
や不連続等が生じ易く、不安定なもので、動作上
の信頼性に欠け、さらに長いスプールに異なつた
方向の圧力が加わるための摺動不良などが生じ、
耐久性の面からも好ましくない。

また、一般にこの種の装置は１個のポンプハウ
ジング内に２組のポンプと共に一体的に組込まれ
ることが多く、上述したポンプ長さなどの構造上
の問題はポンプ設計上大きく影響し、製造上から
も、コスト面からも問題である。特に、近年で
は、小型で、軽量かつ低コストであるポンプが要
求されており、上述した点を解消することが望ま
れている。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもの
で、２組のポンプからの圧力流体を流体機器側に
選択的に供給する制御部を、圧力流体の供給量を
所定値以下に保つ流量制御弁およびこれに連動し
て各ポンプからの流路を切換える流路切換弁とし
て作動する一対のスプールバルブから構成し、か
つこれら一対のスプールバルブをポンプボデイに
設けられたポンプ収納空間の周囲で軸線方向を平
行にして並設し、さらにこれらを接続する流体通
路をポンプボデイに一体に形成した鋳抜孔や簡単
な穴加工により形成できる穿設孔を利用して形成
するという簡単な構成により、製造、組立てが簡
単に行なえ、製造コストも安価で、しかも小型化
および軽量化の要請を満足し得るオイルポンプを
提供するものである。

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。

第１図ないし第４図は本発明に係るオイルポン
プの一実施例を示し、本実施例では、自動車用動
力舵取装置に適用した場合を説明する。

これらの図において、符号１，２はポンプボデ
イを構成するフロントボデイおよびリヤボデイ
で、その内部には、吐出容量の異なる第１および
第２のポンプ３，４と、これら両ポンプ３，４か
ら吐出される圧油の供給量を制御する制御部を構
成する第１および第２のスプールバルブ５，６と
が一体的に組込まれ、またこれらを適宜接続する
流体通路が形成される。

すなわち、前記リヤボデイ２の中央部には、第
２図および第３図に示すように、前記フロントボ
デイ１側に開口する有底のポンプ収納空間７が形
成され、このポンプ収納空間７内に前記第１およ
び第２のポンプ３，４が軸方向に並んで配設され
る。そして、これらのポンプ３，４は前記フロン
ドボデイ１の中央孔１ａを貫通して挿入された共
通の駆動軸８によつて回転駆動され、それぞれポ
ンプ動作を行なう。

なお、これら第１および第２のポンプ３，４は
従来周知のベーンポンプ構成であり、これを簡単
に説明すると、第１のポンプ３は、前記駆動軸８
上に固定され複数のベーン９ａを有するロータ
９、カムリング１０、サイドプレート１１および
プレツシヤプレート１２等を備え、前記ポンプ収
納空間７の開口側に形成された大径部７ａ内に配
設される。この場合、前記サイドプレート１１
は、収納空間７の軸方向の中央部に設けられた段
部７ｂにより係止され、後述する第２のポンプ４
のサイドプレートの役割を兼ねている。また、前
記プレツシヤプレート１２は収納空間７の開口部
側に配設され、この開口部を閉塞するフロントボ
デイ１との間にポンプ吐出側の圧力室１３を形成
する。

一方、前記第２のポンプ４は、同じく前記駆動
軸８上に固定され複数のベーン１４ａを有するロ
ータ１４、カムリング１５およびプレツシヤプレ
ート１６等を備え、前記収納空間７を底部側に形
成された小径部７ｃ内に配設される。

そして、このプレツシヤプレート１６と収納空
間７の底部との間にはばね１７が配設され、この
部分が第２のポンプ４における吐出側の圧力室１
８となつている。なお、前記第１のポンプ３の吐
出側圧力室１３にもばね１９が配設されるが、こ
れらのばね１７，１９は必ずしも必要なものでは
ない。

また、両ポンプ３，４のカムリング１０，１５
の外周にはポンプ吸込側の圧力室２０，２１が形
成され、これら両圧力室２０，２１はサイドプレ
ート１１に穿設された孔部２２を介して連通して
いる。そして、これら吸込側の圧力室２０，２１
には、第５図から明らかなように、リアボデイ２
の側方に形成された入口通路２３および後述する
一方のスプールバルブのバルブ孔と連通する通路
２４を介して図示しないオイルタンクからの作動
油が導びかれる。さらに、図中２５は上述した各
ポンプ構成部品の位置決めを行なうロツド、２６
は前記駆動軸８をフロントボデイ１内で軸支する
軸受、２７は外部への油漏れを防ぐオイルシール
である。

この場合、上述した構成によれば、第１のポン
プ３の容量を第２のポンプ４よりも小さく設定す
ると、その省エネルギ効果をより向上させること
が可能となる。さらに、両ポンプ３，４の各構成
部品を回転方向に位相を異ならせて並設し、各ポ
ンプからの吐出圧の脈動の位相をずらして円滑な
ポンプ作用が得られるようにすることが望まし
い。

また、前記リアボデイ２には、前記第１および
第２のポンプ３，４から吐出される圧油をリアボ
デイ２の後端部側方に開口する出口通路３０を介
して動力舵取装置などの流体機器に選択的に供給
する一対のスプールバルブ５，６および流体通路
からなる回転数感知式の制御部が前記ポンプ収納
空間７の周囲に適宜配設されている。

すなわち、図中３１，３２は互いに近接するよ
うに前記リアボデイ２の上側部に並設された一対
のバルブ孔で、これらのバルブ孔３１，３２は前
記ポンプ収納空間７と同様にリアボデイ２のフロ
ントボデイ１側の接合面に開口しかつポンプ収納
空間７と軸線方向が平行するように形成されてい
る。そして、これらのバルブ孔３１，３２は前記
ポンプ収納空間７と共にフロントボデイ１により
液密性をもつて閉塞されている。

また、３３は前記両バルブ孔３１，３２間に位
置するようにリアボデイ２の後端部側から穿設さ
れた通路孔で、その軸線が前記両バルブ孔３１，
３２の軸線と略同一平面内に位置するように配置
されている。そして、この通路孔３３の開口部は
第６図からも明らかなように、盲プラグ３４によ
つて密閉され、かつこの開口部近傍において下方
から開口する通路３５によつて前記第２のポンプ
４の吐出側圧力室１８と連通されている。さら
に、この通路孔３３の他端はリアボデイ２の軸方
向の略中央まで延設され、かつリアボデイ２の側
方から前記一方のバルブ孔３１を貫通して穿設さ
れた側部通路孔３６に接続されている。

したがつて、このような構成によれば、前記第
２のポンプ４から吐出された圧油は上述した通路
３５、通路孔３３、側部通路孔３６を経てバルブ
孔３１の中央部に導びかれることになる。なお、
３７はこの通路孔３６の開口部を密閉する盲プラ
グである。

一方、前記リアボデイ２の側方には、ポンプ収
納空間７と平行してリアボデイ２の後端部側から
穿設された共通通路孔３８が配置され、その一部
が前記出口通路３０に開口している。なお、３９
は共通通路孔３８の開口部を閉塞するボールであ
る。

そして、前記ポンプ収納空間７と前記一対のバ
ルブ孔３１，３２および共通通路孔３８とは、ポ
ンプ収納空間７の開口部付近に形成される第１の
ポンプ３の吐出側圧力室１３に対応するように前
記リアボデイ２内に形成された矩形状の通路溝４
０，４１；４２によつてそれぞれ連通されてい
る。

また、前記第１のバルブ孔３１内において、第
２のポンプ４からの圧油が導びかれる通路孔３６
よりも後端部側には、前記第２のポンプ４の吸込
側圧力室２１に対応する位置でポンプ収納空間７
に連通する戻り通路溝４３が形成されている。一
方、前記第２のバルブ孔３２側では、前述したリ
アボデイ２側方からの入口通路２３に連通する通
路２４がその軸方向中央部よりも前端側に位置す
るように開口しており、この通路２４は、第２図
に示されるように第１のポンプ１の吸込側圧力室
２０に対応する位置でポンプ収納空間７に接続さ
れている。なお、前記共通通路孔３８と通路溝４
２との間に形成された小孔部分は、流体機器への
供給流量を検出し後述する流路切換弁および流量
制御弁となるスプールバルブ５，６を作動させる
ためのオリフイス４４である。

さて、このような構成において、前記バルブ孔
３１，３２内には、それぞれ流路切換弁および流
量制御弁として作動する第１および第２のスプー
ルバルブ５，６を構成する各スプール４５，４６
が摺動自在に組込まれており、これら両スプール
４５，４６は前記共通通路孔３８の途中に設けら
れたオリフイス４４の前後に生じる流体圧力差に
応じて作動され、流体機器への供給量を所定値以
下に維持する。

すなわち、第１のバルブ孔３１内に組込まれる
スプール４５は、このバルブ孔３１の底部側に組
込まれたスプリング４７により常時はフロントボ
デイ１側の前端部に位置している。そして、この
状態においては、スプール４５の前端部に設けら
れた逆止弁４８が、スプール４５内の貫通孔４５
ａおよびその外周の環状溝４５ｂを介して第２の
ポンプ４からの通路孔３３，３６に接続され、か
つこれらの通路孔３３，３６はランド部４５ｃに
より戻り通路溝４３とは切離されている。したが
つて、逆止弁４８は第２のポンプ４からの圧油に
よつて開放され、圧油をバルブ孔３１前端部に開
口する通路溝４０を介して第１のポンプ３の吐出
側圧力室１３中に導びいて第１のポンプ３の吐出
圧油と合流される。そして、このスプール４５が
後端部側に移動すると、その移動量に伴なつて通
路孔３６と戻り通路溝４３とが接続され、これに
より第２のポンプ４からの圧油がポンプ吸込側に
還流するように構成されており、流路切換弁とし
て作用する。なお、この第１のスプールバルブ５
では、スプール４５前端側の高圧室４９には通路
溝４０を介して第１のポンプ３の吐出側圧力室１
３側すなわちオリフイス４４の上流側の油圧が、
また後端側の低圧室５０には後述する第２のスプ
ールバルブ６の低圧室、小径通路孔などによりオ
リフイス４４の下流側の油圧が導びかれている。

一方、前記第２のバルブ孔３２内に組込まれる
スプール４６は、従来周知の流量制御弁を構成し
ている。すなわち、スプール４６によつてバルブ
孔３２の前端部に形成される高圧室５１内には吐
出側圧力室１３側すなわち流量感応用オリフイス
４４の上流側の油圧が通路溝４１を介して導入さ
れており、一方後端部側の低圧室５２には前記出
口通路３０と連通する通路５３を介して前記オリ
フイス４４の下流側の油圧が導びかれている。そ
して、このスプール４６は低圧室５２内に配設さ
れたスプリング５４により常時はバルブ孔３２前
端部側に位置し、このときにはその中央部外周に
設けられた環状溝４６ａが前記入口通路２３に連
続する通路２４に対向し、吐出側圧力室１３と通
路２４間は切離されている。一方、吐出側圧力室
１３から送り出される圧油の流量が増大し、所定
量以上になると、オリフイス４４の上、下流側で
生じる差圧により前記スプール４６がバルブ孔３
２内で移動し、吐出側圧力室１３と通路２４とを
適宜接続し、所定量以上の圧油をポンプ吸込側に
還流させる。

そして、上述したように作動する第１および第
２のスプールバルブ５，６は次のように関連付け
られ、連動して動作するように構成されている。

すなわち、前記一対のバルブ孔３１，３２間に
形成された通路孔３３の上部には、第１図および
第３図から明らかなように、これと軸線を平行に
してリアボデイ２の後端部から小径通路孔５５が
穿設され、かつこの小径通路孔５５の開口部側は
リアボデイ２の上端部から斜めに穿設された小孔
５６により第１のバルブ孔３１と連通され、一
方、底部側は同じくリアボデイ２の上端部から斜
めに穿設された小孔５７により第２のバルブ孔３
２と連通されている。勿論、小径通路孔５５およ
び一対の小孔５６，５７の開口部はボール５５
ａ；５６ａ，５７ａにより密閉される。また、前
記小孔５６は前記スプール４５の右側の低圧室５
０内に開口している。

一方、前記第２のバルブ孔３２内に組込まれた
スプール４６は、その低圧室５２を形成するラン
ド部４６ｂが前記小孔５７を常時は低圧室５２側
に開口させ、かつその作動時においては小孔５７
の開口部を乗り越えて環状溝４６ａを介してタン
ク側の通路２４と連通させるように構成されてい
る。

そして、このような構成によれば、回転数が小
さく各ポンプ３，４からの吐出量が小さいときに
は、第２のポンプ４からの圧油が逆止弁４８を開
放して第１のポンプ３からの圧油と合流されて供
給される。さらに、これらの合流された供給量が
所定量以上になると、通常の流量制御弁として働
く第２のスプールバルブ６が作動し、余分な流量
をタンク側へ戻す一方、そのスプール４６のラン
ド部４６ｂにより前記小径５７をポンプ吐出圧力
からタンク圧力へと切換える。すると、第１のス
プールバルブ５が右方へ移動し、環状溝４５ｂ、
貫通溝４５ａが戻り通路溝４３に接続され、第２
のポンプ４からの圧油をメイン供給通路側から切
離し、戻り通路溝４３を介してタンク側に戻す。
すなわち、このような構成によれば、第１のポン
プ３からの吐出量のみで供給量が保証されるポン
プの高回転域において、第２のポンプ４を切離し
て無負荷状態とし、これにより消費馬力を軽減す
るように動作する。

なお、前記出口通路３０と低圧室５２とを連通
する通路５３は、第３図および第７図に示される
ように、出口通路３０を形成するボデイ外方から
穿設された孔部によつて形成され、その加工が容
易に行なえるように構成されている。この場合、
図中５３ａはスプール４６の発振防止用オリフイ
ス、５３ｂは通路５３の開口部を密閉するボール
である。さらに、前記スプール４６内には周知の
リリーフバルブ５８が付設されている。

また、前記フロントボデイ１の両側には、第４
図から明らかなように、一対の取付けブラケツト
５９ａ，５９ｂが穿設され、さらにこのフロント
ボデイ１とリアボデイ２とは４本のボルト６０に
より一体的に結合されている。なお、図中符号６
１は流体機器側への接続用の出口部材、６２はオ
イルタンク側に接続される入口部材で、それぞれ
前述した出口通路３０、入口通路２３に対応して
リアボデイ２の外側に付設される。

そして、上述したように構成されているオイル
ポンプでは、流路切換弁および流量制御弁として
作動する一対のスプールバルブ５，６が、ポンプ
ボデイ中央に形成されるポンプ収納空間７の周囲
でその軸線が平行しかつ互いに近接して設けられ
るバルブ孔３１，３２を用いて配設され、さらに
これらのバルブ孔３１，３２とポンプ収納空間７
とを接続する通路、および流体の出、入口に連続
する通路等がポンプボデイと一体に形成される鋳
抜孔や簡単な穴加工により形成される穿設孔によ
り構成されるため、全体が簡単かつコンパクトな
ポンプ構成とされ、さらにその製造、組立てが容
易に行なえるもので、また製造コストが安価であ
るといつた利点もある。

特に、上述した実施例で示すように、ポンプ収
納空間７および一対のバルブ孔３１，３２を、二
分割されたリアボデイ２のフロントボデイ１側の
接合面に開口させ、この開口部側から各ポンプ構
成部品やスプール、スプリングなどのバルブ構成
部品を組込むように構成されているため、組立性
の面で優れており、しかも各開口部のシール性の
点でも有利である。

また、各バルブ孔３１，３２の開口部側を高圧
室４９，５１とし、ここに通路溝４０，４１を形
成してポンプ収納空間７側において形成される第
１のポンプ３の吐出側圧力室１３と連通させ、さ
らにこの圧力室１３を通路溝４２を介して出力側
の共通通路孔３８側に連通させるようにし、これ
によりこの第１のポンプ３の吐出側圧力室１３を
第２のポンプ４からの圧油を合流させる合流部を
含むメイン供給通路として利用しているため、ポ
ンプ構成がより簡単となり、製造上有利である。

以上説明したように、本発明に係るオイルポン
プによれば、２組のポンプと、これら両ポンプか
らの圧力流体機器に合理的に供給しポンプ消費馬
力を低減して省エネルギ化を図ることができる一
対のスプールバルブを有する流量感知式の制御部
とを、ポンプ収納空間、その周囲で軸線が平行す
るように形成される一対のバルブ孔、およびこれ
らを連通する鋳抜孔や簡単な穴加工により形成さ
れる穿設孔を利用して１個のポンプボデイに一体
的に組込むようにしたので、全体の構成が簡単
で、その製造、組立ても容易に行なえ、製造コス
トも安価であり、さらに小型化および軽量化の要
請をも満足することができる等の種々優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るオイルポンプの一実施例
を示す横断面図、第２図は同じく縦断面図、第３
図は第１図および第２図の−線断面図、第４
図はその側面図、第５図は入口通路付近の詳細
図、第６図はバルブ孔間に形成される通路孔の詳
細図、第７図は出口通路付近の詳細図である。 １……フロントボデイ、２……リアボデイ、３
……第１のポンプ、４……第２のポンプ、５……
第１のスプールバルブ、６……第２のスプールバ
ルブ、７……ポンプ収納空間、８……ポンプ駆動
軸、３０……出口通路、３１……第１のバルブ
孔、３２……第２のバルブ孔、３３……通路孔、
３６……側部通路孔、４０，４１……通路溝、４
５，４６……スプール、４８……逆止弁、５５…
…小径通路孔、５６，５７……小孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力流体をそれぞれ別個に吐出する２組のポ
   ンプと、これら両ポンプからの圧力流体の流路を
   切換え流体機器への供給量を制御する一対のスプ
   ールバルブとを一体的に組込んでなるポンプボデ
   イを備えたオイルポンプにおいて、前記ポンプボ
   デイは、前記２組のポンプを共通の駆動軸上に並
   設した状態で配設するポンプ収納空間と、このポ
   ンプ収納空間と軸線方向が平行するようにその周
   囲で互いに近接して形成される前記一対のスプー
   ルバルブのバルブ孔と、これら両バルブ孔と前記
   ポンプ収納空間との間に形成され両バルブ孔の一
   端側を前記一方のポンプの吐出側圧力室に連通す
   る通路溝と、前記両バルブ孔間に位置し前記他方
   のポンプからの圧力流体が導びかれ前記一方のバ
   ルブ孔に対し側部通路孔を介して連通する通路孔
   とを有し、前記一対のバルブ孔は、前記通路孔と
   軸線方向が平行するようにその上部に形成された
   小径通路孔とこの小径通路孔からそれぞれのバル
   ブ孔に対し穿設された一対の小孔とによつて連通
   されていることを特徴とするオイルポンプ。