ベーンポンプ
【課題】ポンプ吸込通路の圧力損失を低減するとともに、作動流体の分流が均等に行われるベーンポンプを提供する。
【解決手段】作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプ１であって、ポンプ吸込通路５３は、二つの吸込ポートへと吸入される作動流体を分流する分流通路部５６と、戻しバルブポート１３から導かれる余剰作動流体を分流通路部５６へと導く戻し通路部５４と、この戻し通路部５４にタンクからの作動流体を導くタンク通路１６と、を備え、戻し通路部５４は分流通路部５６に対してスプール４１の閉弁方向にオフセットされ、作動流体が戻し通路部５４から分流通路部５６の中央部へと導かれる構成とする。
【解決手段】作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプ１であって、ポンプ吸込通路５３は、二つの吸込ポートへと吸入される作動流体を分流する分流通路部５６と、戻しバルブポート１３から導かれる余剰作動流体を分流通路部５６へと導く戻し通路部５４と、この戻し通路部５４にタンクからの作動流体を導くタンク通路１６と、を備え、戻し通路部５４は分流通路部５６に対してスプール４１の閉弁方向にオフセットされ、作動流体が戻し通路部５４から分流通路部５６の中央部へと導かれる構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のベーンポンプとして、ベーンポンプ機構から吐出される作動流体の一部を余剰作動流体としてポンプ吸込通路に還流させる流量制御バルブを備え、この流量制御バルブを介してポンプ吐出流量を調節し、流体圧機器に送られる作動流体の流量を制御するものがある。
【０００３】
平衡型のベーンポンプは、作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構として、ロータが１回転するのに伴って、カム面に追従する各ベーンが２回往復動し、二つの吸込領域及び二つの吐出領域を有し、二つの吸込領域に作動流体を分流するポンプ吸込通路とを備える。
【０００４】
しかし、流量制御バルブが設けられる平衡型のベーンポンプにあっては、流量制御バルブの開度が小さいときに、流量制御バルブからポンプ吸込通路に流入する余剰作動流体の噴流が、通路中心線に対して傾斜し、ポンプ吸込通路にて分流される作動流体の流量に大きな差が生じる可能性がある。
【０００５】
これに対処して、特許文献１に開示されたベーンポンプは、ポンプ吸込通路の中程に板状の整流壁を設け、この整流壁に余剰作動流体の噴流を当てて、ポンプ吸込通路における作動流体の速度分布を調節するようになっている。
【０００６】
また、特許文献２に開示されたベーンポンプは、ポンプ吸込通路の分流通路下流部の通路開口面積に差を持たせ、ポンプ吸込通路にて分流される作動流体流量を均一化するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２５５３３５号公報
【特許文献２】特開２００３−３１４４７０号公報（特許３８７４６９４号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来のベーンポンプにあっては、ポンプ吸込通路の中程に整流壁を設けたり、ポンプ吸込通路の分流通路下流部の通路開口面積を絞る構成のため、流量制御バルブが開いて作動流体流量が大きくなる作動時に、ポンプ吸込通路の圧力損失が増大し、ベーンポンプの吸込性能が低下するという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ポンプ吸込通路の圧力損失を低減するとともに、作動流体の分流が均等に行われるベーンポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構と、このベーンポンプ機構に吸い込まれる作動流体を導くポンプ吸込通路と、ベーンポンプ機構から吐出される作動流体を導くポンプ吐出通路と、このポンプ吐出通路に吐出される作動流体の一部を余剰作動流体としてポンプ吸込通路に還流させる流量制御バルブと、を備え、この流量制御バルブは、スプールを収容するスプール収容孔と、このスプール収容孔に開口し余剰作動流体を導く戻しバルブポートと、を備え、ベーンポンプ機構は作動流体を二つの吸込ポートから吸込む二つの吸込領域を有し、ポンプ吸込通路は、二つの吸込ポートへと吸入される作動流体を分流する分流通路部と、戻しバルブポートから導かれる余剰作動流体を分流通路部へと導く戻し通路部と、この戻し通路部にタンクからの作動流体を導くタンク通路と、を備え、戻し通路部は分流通路部に対してスプールの閉弁方向にオフセットされ、作動流体が戻し通路部から分流通路部の中央部へと導かれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、流量制御バルブの開度が小さいときに、戻しバルブポートから斜めに流出する余剰作動流体の噴流の向きが、戻し通路部を通る過程にて戻し通路部の内壁面に沿うように偏向されることにより、分流通路部の中央部へと導かれ、二つの吸込ポートに分流される作動流体の流量及び圧力が均等にすることと、ポンプ吸込通路の圧力損失を低減することとを両立できる。
【００１２】
これにより、ベーンポンプの低回転作動時に一方の吸込ポートにてキャビテーションが発生することが防止され、ベーンポンプの振動や騒音が防止されるとともに、高回転作動時にも作動流体の吸込みが円滑に行われ、ベーンポンプの吐出流量の低下が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を示すベーンポンプの正面図。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】同じくポンプカバーの正面図。
【図４】同じく図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図５】同じく図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図６】比較例を示すベーンポンプの断面図。
【図７】同じく図６のD−D線に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜５に示すベーンポンプ１は、例えば車両に搭載される油圧機器（パワーステアリング装置や変速機等）の油圧供給源として用いられるものである。
【００１６】
ベーンポンプ１は、作動流体として、作動油（オイル）を用いるが、作動油の代わりに例えば水溶性代替液等の作動液を用いてもよい。
【００１７】
図１に示すように、ベーンポンプ１は、駆動シャフト９の端部にエンジン（図示せず）の動力が伝達され、駆動シャフト９に連結されたロータ２が回転する。
【００１８】
図２に示すように、駆動シャフト９は、ポンプボディ１０とポンプカバー５０に回転自在に支持される。ポンプボディ１０には、吸入した作動油を加圧して吐出するベーンポンプ機構６を収容するポンプ収容凹部１０ａが形成される。このポンプ収容凹部１０ａに、ベーンポンプ機構６として、ロータ２、複数のベーン３、カムリング４、及びサイドプレート３０等が収容される。ポンプボディ１０にはポンプカバー５０が複数のボルト１８を介して締結され、このポンプカバー５０によってポンプ収容凹部１０ａが封止される。
【００１９】
ポンプボディ１０のポンプ収容凹部１０ａの底部とサイドプレート３０の間には高圧室２０が画成される。この高圧室２０に導かれるポンプ吐出圧によってサイドプレート３０がカムリング４の後側の端面に押し付けられる。
【００２０】
ロータ２には、外周面に開口部を有する複数のスリット５が所定の間隔をおいて放射状に形成される。ベーン３は、矩形の板状をしており、スリット５に摺動自在に挿入される。
【００２１】
カムリング４の内部には、ロータ２の外周面、カムリング４のカム面４ａ、及び隣り合うベーン３によって複数のポンプ室７が画成される。
【００２２】
カムリング４は、カム面４ａが略長円形状をした環状の部材である。ロータ２の回転に伴ってベーン３がその先端部をカム面４ａに摺接させながら回動し、各ベーン３の間に画成されるポンプ室７の容積が拡縮する。
【００２３】
平衡型のベーンポンプ１は、ロータ２が１回転するのに伴って、カム面４ａに追従する各ベーン３が２回往復動するものであり、二つの吸込領域及び二つの吐出領域を有する。
【００２４】
図３は、ポンプカバー５０におけるロータ２が摺接する後側の端面５５を示す正面図であり、ロータ２が図中矢印で示す方向に回転する。ベーンポンプ１は、ベーン３が１回目の往復動をしてポンプ室７の容積を拡張する第一の吸込領域と、ポンプ室７の容積を収縮する第一の吐出領域と、ベーン３が２回目の往復動をしてポンプ室７の容積を拡張する第二の吸込領域と、ポンプ室７の容積を収縮する第二の吐出領域とに分けられる。
【００２５】
ポンプカバー５０の端面５５には、第一の吸込領域に吸込ポート５１が開口し、第一の吐出領域に吐出ポート５７が開口し、第二の吸込領域に吸込ポート５２が開口し、第二の吐出領域に吐出ポート５８が開口する。
【００２６】
ベーンポンプ１は、図５に示すように、タンクからの作動油が導かれるポンプ吸込通路５３として、ポンプカバー５０には、二つの吸込ポート５１、５２へと作動油を分流する分流通路部５６が形成される。
【００２７】
Ｙ字状の分流通路部５６は、図５に示すように、その上流端となる一つの分流通路上流部５６ｃと、この分流通路上流部５６ｃから一方の吸込ポート５１へと延びる分流通路下流部５６ａと、分流通路上流部５６ｃから他方の吸込ポート５２へと延びる分流通路下流部５６ｂとを有する。
【００２８】
上記構成に基づき、作動油が図５に矢印で示すように、分流通路部５６を通って二つの吸込ポート５１、５２へと振り分けられ、第一、第二の吸込領域にて拡張するポンプ室７に吸い込まれる。
【００２９】
図２に示すように、ポンプボディ１０には、サイドプレート３０に形成される二つの吐出ポート３１、３２と、この吐出ポート３１、３２に連通する高圧室２０とが形成される。第一、第二の吐出領域にて、容積を収縮するポンプ室７から作動油が二つの吐出ポート３１、３２に吐出される（図２の矢印参照）。
【００３０】
ポンプボディ１０には流量制御バルブ４０が収容される。この流量制御バルブ４０は、吐出ポート３１、３２から吐出される作動油の一部を余剰油として戻し通路部５４から吸込ポート５１、５２へ還流させ、タンクから供給される作動油の流量及びポンプ吐出流量を調節し、油圧機器に送られる作動流体の流量を制御する。
【００３１】
流量制御バルブ４０は、図４に示すように、ポンプボディ１０に形成されるスプール収容孔１１と、このスプール収容孔１１に収容されるスプール４１とを備える。
【００３２】
スプール収容孔１１は、駆動シャフト９と略直交する方向に延びる。スプール収容孔１１には、入口バルブポート１２、出口バルブポート（図示せず）、戻しバルブポート１３がそれぞれ開口する。
【００３３】
入口バルブポート１２は、ポンプ吐出通路２９を構成し、高圧室２０を介して吐出ポート３１、３２に連通し、ポンプ室７から吐出する作動油をスプール収容孔１１に導く。
【００３４】
図示しない出口バルブポートは、ポンプ吐出通路２９を構成し、ポンプボディ１０に接続される配管（図示せず）に連通し、スプール収容孔１１に流入した作動油を油圧機器へと導く。
【００３５】
戻しバルブポート１３は、ポンプ吸込通路５３の戻し通路部５４に開口し、スプール収容孔１１に流入した作動油の一部を余剰油として吸込ポート５１、５２へ還流させる。
【００３６】
戻しバルブポート１３は、スプール収容孔１１の円筒面状の内壁面１１ａに開口する断面円形の穴であり、スプール４１のランド部４２が対峙する。戻しバルブポート１３は、その開口面積がランド部４２によってスプール４１のストロークに応じて変えられる。
【００３７】
スプール収容孔１１の開口端部にプラグ４９が螺合して取り付けられる。このプラグ４９とスプール４１の間にはコイル状のバルブスプリング４８が圧縮して介装される。このバルブスプリング４８がスプール４１を閉弁方向（図４にて右方向）に付勢する。
【００３８】
スプール４１は、その先端から軸方向に突出するストッパ部４３を有し、このストッパ部４３がスプール収容孔１１の閉塞端面に当接することにより、閉弁方向に移動するストロークが規制される。
【００３９】
スプール４１の開弁方向は、流量制御バルブ４０の開弁作動時にスプール４１がその中心軸Ｓに沿って移動する方向（図４にて左方向）とする。スプール４１の閉弁方向は、流量制御バルブ４０の閉弁作動時にスプール４１がその中心軸Ｓに沿って移動する方向（図４にて右方向）とする。
【００４０】
ポンプ吐出通路２９には、出口バルブポートから油圧機器に送られる作動油が通る流量制御絞り（図示せず）と、この流量制御絞りの下流側に生じる圧力がスプール４１の背後室４７に導く通路（図示せず）が設けられる。スプール４１は、流量制御絞りの前後差圧に応動してスプール収容孔１１の軸方向に移動し、戻しバルブポート１３の開口面積を変える。
【００４１】
エンジン回転速度が高まると、ベーンポンプ１から吐出される作動油の流量が増えて、流量制御絞りの前後差圧が高まり、スプール４１が開弁方向（図４にて左方向）に移動する。これにより、エンジン回転速度が高まるのに伴って戻しバルブポート１３の開口面積が次第に大きくなり、戻しバルブポート１３に分流する余剰作動油の流量が増えて、油圧機器に送られる作動油の流量が制御される。
【００４２】
ポンプボディ１０には、ポンプ吸込通路５３として図示しないタンクに連通するタンク通路１６が形成される。このタンク通路１６はポンプ吸込通路５３の戻し通路部５４に接続される。
【００４３】
上記構成に基づき、戻しバルブポート１３から戻し通路部５４を通過する余剰作動油流によってタンク通路１６から導かれる作動油が戻し通路部５４に吸引され、Ｙ字状の分流通路部５６を通って吸込ポート５１、５２へ還流される。
【００４４】
戻し通路部５４に対するタンク通路１６の接続部には断面円形の合流壁部１７が形成される。この合流壁部１７は、タンク通路１６の内壁面と戻し通路部５４の内壁面１４、１５に渡って、これらを部分的に削除するように形成される。
【００４５】
合流壁部１７が設けられることにより、戻し通路部５４に対するタンク通路１６の接続部の流路断面積が拡大され、タンク通路１６から導かれるタンクからの作動油流が円滑に戻し通路部５４を通過する余剰作動油流と合流する。
【００４６】
戻しバルブポート１３から流出する余剰作動油は、戻し通路部５４にてタンク通路１６から導かれる作動油と合流した後、ポンプ吸込通路５３のＹ字状に分岐する分流通路部５６にて二つの作動油流に分流し、各吸込ポート５１、５２に吸い込まれる。
【００４７】
そして本発明の要旨とするところであるが、ポンプ吸込通路５３は、二つの吸込ポート５１、５２に分流する作動油量を均等化する手段として、戻しバルブポート１３から流出する余剰作動油を導く戻し通路部５４が、Ｙ字状に分岐する分流通路部５６の分流通路上流部５６ｃに対してスプール４１の軸方向について閉弁方向（図４にて右方向）にオフセットされ、この戻し通路部５４が戻しバルブポート１３から流出する余剰作動油流を分流通路部５６の分流通路上流部５６ｃの中央部へと導く構成とする。
【００４８】
前述したように、ポンプ吸込通路５３は、ポンプボディ１０に形成される戻し通路部５４及びタンク通路１６と、ポンプカバー５０に形成されるＹ字状の分流通路部５６とから構成される。
【００４９】
戻し通路部５４は、戻しバルブポート１３と同軸上に形成され、筒面状の内壁面１５を有する。筒面状の内壁面１５は円錐面状の内壁面１４を介して戻しバルブポート１３に接続される。
【００５０】
図４において、中心線Ｒは、戻しバルブポート１３、戻し通路部５４の流路中心線である。戻しバルブポート１３と戻し通路部５４は、それぞれの中心線Ｒが流量制御バルブ４０の中心軸Ｓに対して略直交するように配置される。
【００５１】
戻しバルブポート１３と戻し通路部５４は、その中心線Ｒに直交する流路断面が円形に形成されるが、これに限らず、流路断面が円形以外の形状に形成される構成としても良い。
【００５２】
戻し通路部５４は、中心線Ｒに直交するその流路断面積が一定の筒面状に形成されるが、これに限らず、例えばその流路断面積が上流側から下流側にかけて次第に拡がるテーパ状に形成しても良い。
【００５３】
スプール収容孔１１には、戻し通路部５４、戻しバルブポート１３の延長上に対向ポート１９が形成される。戻し通路部５４と戻しバルブポート１３と対向ポート１９は、ドリル加工によって同一工程にて形成される。
【００５４】
スプール４１は、環状のランド部４２と、ランド部４２の背後に形成される環状の溝４４を有する。
【００５５】
流量制御バルブ４０の中心軸Ｓに対して戻しバルブポート１３と対向ポート１９が対称的に設けられることによって、スプール４１に作用する圧力が釣り合い、スプール収容孔１１に対するスプール４１の摺動が円滑に行われる。
【００５６】
図４に示すように、Ｙ字状の分流通路部５６の分流通路上流部５６ｃは、駆動シャフト９と平行に延びる中心線Ｏを中心として直線上に延びる流路として形成される。中心線Ｏは駆動シャフト９の中心軸と平行に延びる。
【００５７】
戻し通路部５４の中心線Ｒに直交する通路断面積は、分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏに直交する通路断面積より小さく形成される。
【００５８】
分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏと戻し通路部５４の中心線Ｒは互いに平行に延び、かつ互いにスプール４１の中心軸Ｓ方向についてオフセット（偏心するように配置）される。
【００５９】
戻し通路部５４の中心線Ｒは、分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏに対してスプール４１の閉弁方向に所定距離Ｌ５４だけオフセットされる。
【００６０】
戻し通路部５４の内壁面１５は、戻しバルブポート１３から偏って流出する余剰作動油の噴流を当てて戻し通路部５４へと向かうように偏向させる対向内壁部１５ａを有する。
【００６１】
対向内壁部１５ａは、戻し通路部５４の内壁面１５において、スプール４１の開弁方向に位置する部位（図４において左側の部位）である。
【００６２】
対向内壁部１５ａは、分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏに対してスプール４１の開弁方向に所定距離Ｌ１５だけオフセットされる。
【００６３】
戻し通路部５４のオフセット量Ｌ５４、オフセット量Ｌ１５等の寸法はシミュレーション等によって設定され、戻しバルブポート１３から偏って流出する余剰作動油の噴流が図４に矢印で示すように対向内壁部１５ａに当たって分流通路部５６の分流通路上流部５６ｃの中央部へと導かれるようになっている。
【００６４】
流量制御バルブ４０の開度が小さいときに、戻しバルブポート１３から流出する余剰作動油の噴流は、図４に矢印で示すように、戻し通路部５４の中心線Ｒに対して傾斜した流れとなる。余剰作動油の噴流の傾き方向は、流量制御バルブ４０の開弁作動時にスプール４１の中心軸Ｓについてスプール４１が移動する開弁方向（図４にて左方向）になる。こうして戻しバルブポート１３から斜め方向に流出する余剰作動油の噴流は、戻し通路部５４の対向内壁部１５ａに当たって、ポンプ吸込通路５３の中心線Ｏに沿う流れに偏向され、分流通路上流部５６ｃの中央部へと導かれる。
【００６５】
こうして、上記余剰作動油流の速度分布が分流通路上流部５６ｃにて偏ることが抑えられ、二つの分流通路下流部５６ａ、５６ｂに流入する作動油の流量及び圧力が均等になり、二つの吸込ポート５１、５２のうち一方の吸込ポートにてキャビテーションが発生することが防止される。
【００６６】
図６、図７は、比較例として、本発明の戻し通路部５４を備えないベーンポンプ１の断面図である。この図６、図７は、本発明の実施形態を示す図４、図５に対応する。以下、図６、図７に示すベーンポンプ１の動作について説明する。
【００６７】
流量制御バルブ４０の開度が小さいときに、断面円形の戻しバルブポート１３と、スプール４１の円柱状をしたランド部４２との間に、断面三日月形のオリフィス（流路）が画成されるため、戻しバルブポート１３からポンプ吸込通路５３に流入する余剰作動油の噴流は、図６に矢印で示すように、ポンプ吸込通路５３の中心線Ｏに対して流量制御バルブ４０の開弁作動時にスプール４１が移動する開弁方向（図６にて左方向）に傾斜し、ポンプ吸込通路５３の内壁面の限られた部位（図６にて左側）に沿ってポンプ吸込通路５３へ向かう偏った流れとなる。
【００６８】
上記した余剰作動油の噴流の傾きに起因して、一方の分流通路下流部５６ｂに流入する作動油流量が、他方の分流通路下流部５６ａに流入する作動油流量より大幅に増えると、二つの吸込ポート５１、５２の間で圧力差が生じ、圧力の低い側の吸込ポート５１にてキャビテーションが発生し、ベーンポンプ１の吐出流量の低下を招くばかりか、ベーンポンプ１の振動や騒音を発生する原因になる。
【００６９】
以下、本実施形態の要旨及び作用、効果を説明する。
【００７０】
本実施形態では、作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプ１であって、作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構６と、このベーンポンプ機構６に吸い込まれる作動流体を導くポンプ吸込通路５３と、ベーンポンプ機構６から吐出される作動流体を導くポンプ吐出通路２９と、このポンプ吐出通路２９に吐出される作動流体の一部を余剰作動流体としてポンプ吸込通路５３に還流させる流量制御バルブ４０と、を備え、この流量制御バルブ４０は、スプール４１を収容するスプール収容孔１１と、このスプール収容孔１１に開口し余剰作動流体を導く戻しバルブポート１３と、を備え、ベーンポンプ機構６は作動流体を二つの吸込ポート５１、５２から吸込む二つの吸込領域を有し、ポンプ吸込通路５３は、二つの吸込ポート５１、５２へと吸入される作動流体を分流する分流通路部５６と、戻しバルブポート１３から導かれる余剰作動流体を分流通路部５６へと導く戻し通路部５４と、この戻し通路部５４にタンクからの作動流体を導くタンク通路１６と、を備え、戻し通路部５４は分流通路部５６に対してスプール４１の閉弁方向（図４にて右方向）にオフセットされ、作動流体が戻し通路部５４から分流通路部５６の中央部へと導かれる構成とする。
【００７１】
上記構成に基づき、流量制御バルブ４０の開度が小さいときに、戻しバルブポート１３から斜めに流出する余剰作動流体の噴流の向きが、戻し通路部５４を通る過程にて戻し通路部５４に沿うように偏向されることにより、分流通路部５６の中央部へと導かれ、分流通路部５６にて二つの吸込ポート５１、５２へと分流される作動流体の流量及び圧力が均等になることと、ポンプ吸込通路の圧力損失を低減することとを両立できる。
【００７２】
これにより、ベーンポンプ１の低回転作動時に一方の吸込ポート５１にてキャビテーションが発生することが防止され、ベーンポンプ１の振動や騒音が防止されるとともに、高回転作動時にも作動流体の吸込みが円滑に行われ、ベーンポンプ１の吐出流量の低下が回避される。
【００７３】
本実施形態では、分流通路部５６は、戻し通路部５４が接続する分流通路上流部５６ｃと、この分流通路上流部５６ｃから二つの吸込ポート５１、５２へと分岐する分流通路下流部５６ａ、５６ｂと、を備え、戻し通路部５４は戻しバルブポート１３から分流通路上流部５６ｃへと直線状に延び、戻し通路部５４の中心線Ｒが分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏに対してスプール４１の閉弁方向（図４にて右方向）にオフセットされる構成とする。
【００７４】
上記構成に基づき、流量制御バルブ４０の開度が小さいときに、戻しバルブポート１３から斜めに流出する余剰作動流体の噴流の向きが、戻し通路部５４を通る過程にて戻し通路部５４に沿うように偏向されることにより、分流通路上流部５６ｃの中央部へと導かれ、分流通路上流部５６ｃから二つの分流通路下流部５６ａ、５６ｂに分流される作動流体の流量及び圧力が均等になることと、ポンプ吸込通路の圧力損失を低減することとを両立できる。
【００７５】
本実施形態では、戻し通路部５４は筒面状の内壁面１５を有し、この内壁面１５は分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏに対してスプール４１の開弁方向に配置されて戻しバルブポート１３から偏って流出する余剰作動油の噴流に対向する対向内壁部１５ａを有する構成とした。
【００７６】
上記構成に基づき、戻しバルブポート１３から流出する余剰作動流体の噴流がスプール４１の開弁方向に傾くように流出することに対応して、対向内壁部１５ａが分流通路上流部５６ｃに対してスプール４１の開弁方向にオフセットされるため、戻し通路部５４から流出する余剰作動流体の噴流が分流通路上流部５６ｃの流路中心部に向かい、分流通路上流部５６ｃから二つの分流通路下流部５６ａ、５６ｂに分流される作動流体の流量及び圧力が均等になる。
【００７７】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のベーンポンプは、車両に搭載される油圧機器に限らず、例えば建設機械、作業機械、他の機械、設備等の負荷を駆動する流体圧供給源として利用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ ベーンポンプ
６ ベーンポンプ機構
１１ スプール収容孔
１３ 戻しバルブポート
１５ 内壁面
１５ａ 対向内壁部
１６ タンク通路
４０ 流量制御バルブ
４１ スプール
５１、５２ 吸込ポート
５３ ポンプ吸込通路
５４ 戻し通路部
５６ 分流通路部
５６ａ 分流通路下流部
５６ｂ 分流通路下流部
５６ｃ 分流通路上流部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のベーンポンプとして、ベーンポンプ機構から吐出される作動流体の一部を余剰作動流体としてポンプ吸込通路に還流させる流量制御バルブを備え、この流量制御バルブを介してポンプ吐出流量を調節し、流体圧機器に送られる作動流体の流量を制御するものがある。
【０００３】
平衡型のベーンポンプは、作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構として、ロータが１回転するのに伴って、カム面に追従する各ベーンが２回往復動し、二つの吸込領域及び二つの吐出領域を有し、二つの吸込領域に作動流体を分流するポンプ吸込通路とを備える。
【０００４】
しかし、流量制御バルブが設けられる平衡型のベーンポンプにあっては、流量制御バルブの開度が小さいときに、流量制御バルブからポンプ吸込通路に流入する余剰作動流体の噴流が、通路中心線に対して傾斜し、ポンプ吸込通路にて分流される作動流体の流量に大きな差が生じる可能性がある。
【０００５】
これに対処して、特許文献１に開示されたベーンポンプは、ポンプ吸込通路の中程に板状の整流壁を設け、この整流壁に余剰作動流体の噴流を当てて、ポンプ吸込通路における作動流体の速度分布を調節するようになっている。
【０００６】
また、特許文献２に開示されたベーンポンプは、ポンプ吸込通路の分流通路下流部の通路開口面積に差を持たせ、ポンプ吸込通路にて分流される作動流体流量を均一化するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２５５３３５号公報
【特許文献２】特開２００３−３１４４７０号公報（特許３８７４６９４号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来のベーンポンプにあっては、ポンプ吸込通路の中程に整流壁を設けたり、ポンプ吸込通路の分流通路下流部の通路開口面積を絞る構成のため、流量制御バルブが開いて作動流体流量が大きくなる作動時に、ポンプ吸込通路の圧力損失が増大し、ベーンポンプの吸込性能が低下するという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ポンプ吸込通路の圧力損失を低減するとともに、作動流体の分流が均等に行われるベーンポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構と、このベーンポンプ機構に吸い込まれる作動流体を導くポンプ吸込通路と、ベーンポンプ機構から吐出される作動流体を導くポンプ吐出通路と、このポンプ吐出通路に吐出される作動流体の一部を余剰作動流体としてポンプ吸込通路に還流させる流量制御バルブと、を備え、この流量制御バルブは、スプールを収容するスプール収容孔と、このスプール収容孔に開口し余剰作動流体を導く戻しバルブポートと、を備え、ベーンポンプ機構は作動流体を二つの吸込ポートから吸込む二つの吸込領域を有し、ポンプ吸込通路は、二つの吸込ポートへと吸入される作動流体を分流する分流通路部と、戻しバルブポートから導かれる余剰作動流体を分流通路部へと導く戻し通路部と、この戻し通路部にタンクからの作動流体を導くタンク通路と、を備え、戻し通路部は分流通路部に対してスプールの閉弁方向にオフセットされ、作動流体が戻し通路部から分流通路部の中央部へと導かれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、流量制御バルブの開度が小さいときに、戻しバルブポートから斜めに流出する余剰作動流体の噴流の向きが、戻し通路部を通る過程にて戻し通路部の内壁面に沿うように偏向されることにより、分流通路部の中央部へと導かれ、二つの吸込ポートに分流される作動流体の流量及び圧力が均等にすることと、ポンプ吸込通路の圧力損失を低減することとを両立できる。
【００１２】
これにより、ベーンポンプの低回転作動時に一方の吸込ポートにてキャビテーションが発生することが防止され、ベーンポンプの振動や騒音が防止されるとともに、高回転作動時にも作動流体の吸込みが円滑に行われ、ベーンポンプの吐出流量の低下が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を示すベーンポンプの正面図。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】同じくポンプカバーの正面図。
【図４】同じく図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図５】同じく図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図６】比較例を示すベーンポンプの断面図。
【図７】同じく図６のD−D線に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜５に示すベーンポンプ１は、例えば車両に搭載される油圧機器（パワーステアリング装置や変速機等）の油圧供給源として用いられるものである。
【００１６】
ベーンポンプ１は、作動流体として、作動油（オイル）を用いるが、作動油の代わりに例えば水溶性代替液等の作動液を用いてもよい。
【００１７】
図１に示すように、ベーンポンプ１は、駆動シャフト９の端部にエンジン（図示せず）の動力が伝達され、駆動シャフト９に連結されたロータ２が回転する。
【００１８】
図２に示すように、駆動シャフト９は、ポンプボディ１０とポンプカバー５０に回転自在に支持される。ポンプボディ１０には、吸入した作動油を加圧して吐出するベーンポンプ機構６を収容するポンプ収容凹部１０ａが形成される。このポンプ収容凹部１０ａに、ベーンポンプ機構６として、ロータ２、複数のベーン３、カムリング４、及びサイドプレート３０等が収容される。ポンプボディ１０にはポンプカバー５０が複数のボルト１８を介して締結され、このポンプカバー５０によってポンプ収容凹部１０ａが封止される。
【００１９】
ポンプボディ１０のポンプ収容凹部１０ａの底部とサイドプレート３０の間には高圧室２０が画成される。この高圧室２０に導かれるポンプ吐出圧によってサイドプレート３０がカムリング４の後側の端面に押し付けられる。
【００２０】
ロータ２には、外周面に開口部を有する複数のスリット５が所定の間隔をおいて放射状に形成される。ベーン３は、矩形の板状をしており、スリット５に摺動自在に挿入される。
【００２１】
カムリング４の内部には、ロータ２の外周面、カムリング４のカム面４ａ、及び隣り合うベーン３によって複数のポンプ室７が画成される。
【００２２】
カムリング４は、カム面４ａが略長円形状をした環状の部材である。ロータ２の回転に伴ってベーン３がその先端部をカム面４ａに摺接させながら回動し、各ベーン３の間に画成されるポンプ室７の容積が拡縮する。
【００２３】
平衡型のベーンポンプ１は、ロータ２が１回転するのに伴って、カム面４ａに追従する各ベーン３が２回往復動するものであり、二つの吸込領域及び二つの吐出領域を有する。
【００２４】
図３は、ポンプカバー５０におけるロータ２が摺接する後側の端面５５を示す正面図であり、ロータ２が図中矢印で示す方向に回転する。ベーンポンプ１は、ベーン３が１回目の往復動をしてポンプ室７の容積を拡張する第一の吸込領域と、ポンプ室７の容積を収縮する第一の吐出領域と、ベーン３が２回目の往復動をしてポンプ室７の容積を拡張する第二の吸込領域と、ポンプ室７の容積を収縮する第二の吐出領域とに分けられる。
【００２５】
ポンプカバー５０の端面５５には、第一の吸込領域に吸込ポート５１が開口し、第一の吐出領域に吐出ポート５７が開口し、第二の吸込領域に吸込ポート５２が開口し、第二の吐出領域に吐出ポート５８が開口する。
【００２６】
ベーンポンプ１は、図５に示すように、タンクからの作動油が導かれるポンプ吸込通路５３として、ポンプカバー５０には、二つの吸込ポート５１、５２へと作動油を分流する分流通路部５６が形成される。
【００２７】
Ｙ字状の分流通路部５６は、図５に示すように、その上流端となる一つの分流通路上流部５６ｃと、この分流通路上流部５６ｃから一方の吸込ポート５１へと延びる分流通路下流部５６ａと、分流通路上流部５６ｃから他方の吸込ポート５２へと延びる分流通路下流部５６ｂとを有する。
【００２８】
上記構成に基づき、作動油が図５に矢印で示すように、分流通路部５６を通って二つの吸込ポート５１、５２へと振り分けられ、第一、第二の吸込領域にて拡張するポンプ室７に吸い込まれる。
【００２９】
図２に示すように、ポンプボディ１０には、サイドプレート３０に形成される二つの吐出ポート３１、３２と、この吐出ポート３１、３２に連通する高圧室２０とが形成される。第一、第二の吐出領域にて、容積を収縮するポンプ室７から作動油が二つの吐出ポート３１、３２に吐出される（図２の矢印参照）。
【００３０】
ポンプボディ１０には流量制御バルブ４０が収容される。この流量制御バルブ４０は、吐出ポート３１、３２から吐出される作動油の一部を余剰油として戻し通路部５４から吸込ポート５１、５２へ還流させ、タンクから供給される作動油の流量及びポンプ吐出流量を調節し、油圧機器に送られる作動流体の流量を制御する。
【００３１】
流量制御バルブ４０は、図４に示すように、ポンプボディ１０に形成されるスプール収容孔１１と、このスプール収容孔１１に収容されるスプール４１とを備える。
【００３２】
スプール収容孔１１は、駆動シャフト９と略直交する方向に延びる。スプール収容孔１１には、入口バルブポート１２、出口バルブポート（図示せず）、戻しバルブポート１３がそれぞれ開口する。
【００３３】
入口バルブポート１２は、ポンプ吐出通路２９を構成し、高圧室２０を介して吐出ポート３１、３２に連通し、ポンプ室７から吐出する作動油をスプール収容孔１１に導く。
【００３４】
図示しない出口バルブポートは、ポンプ吐出通路２９を構成し、ポンプボディ１０に接続される配管（図示せず）に連通し、スプール収容孔１１に流入した作動油を油圧機器へと導く。
【００３５】
戻しバルブポート１３は、ポンプ吸込通路５３の戻し通路部５４に開口し、スプール収容孔１１に流入した作動油の一部を余剰油として吸込ポート５１、５２へ還流させる。
【００３６】
戻しバルブポート１３は、スプール収容孔１１の円筒面状の内壁面１１ａに開口する断面円形の穴であり、スプール４１のランド部４２が対峙する。戻しバルブポート１３は、その開口面積がランド部４２によってスプール４１のストロークに応じて変えられる。
【００３７】
スプール収容孔１１の開口端部にプラグ４９が螺合して取り付けられる。このプラグ４９とスプール４１の間にはコイル状のバルブスプリング４８が圧縮して介装される。このバルブスプリング４８がスプール４１を閉弁方向（図４にて右方向）に付勢する。
【００３８】
スプール４１は、その先端から軸方向に突出するストッパ部４３を有し、このストッパ部４３がスプール収容孔１１の閉塞端面に当接することにより、閉弁方向に移動するストロークが規制される。
【００３９】
スプール４１の開弁方向は、流量制御バルブ４０の開弁作動時にスプール４１がその中心軸Ｓに沿って移動する方向（図４にて左方向）とする。スプール４１の閉弁方向は、流量制御バルブ４０の閉弁作動時にスプール４１がその中心軸Ｓに沿って移動する方向（図４にて右方向）とする。
【００４０】
ポンプ吐出通路２９には、出口バルブポートから油圧機器に送られる作動油が通る流量制御絞り（図示せず）と、この流量制御絞りの下流側に生じる圧力がスプール４１の背後室４７に導く通路（図示せず）が設けられる。スプール４１は、流量制御絞りの前後差圧に応動してスプール収容孔１１の軸方向に移動し、戻しバルブポート１３の開口面積を変える。
【００４１】
エンジン回転速度が高まると、ベーンポンプ１から吐出される作動油の流量が増えて、流量制御絞りの前後差圧が高まり、スプール４１が開弁方向（図４にて左方向）に移動する。これにより、エンジン回転速度が高まるのに伴って戻しバルブポート１３の開口面積が次第に大きくなり、戻しバルブポート１３に分流する余剰作動油の流量が増えて、油圧機器に送られる作動油の流量が制御される。
【００４２】
ポンプボディ１０には、ポンプ吸込通路５３として図示しないタンクに連通するタンク通路１６が形成される。このタンク通路１６はポンプ吸込通路５３の戻し通路部５４に接続される。
【００４３】
上記構成に基づき、戻しバルブポート１３から戻し通路部５４を通過する余剰作動油流によってタンク通路１６から導かれる作動油が戻し通路部５４に吸引され、Ｙ字状の分流通路部５６を通って吸込ポート５１、５２へ還流される。
【００４４】
戻し通路部５４に対するタンク通路１６の接続部には断面円形の合流壁部１７が形成される。この合流壁部１７は、タンク通路１６の内壁面と戻し通路部５４の内壁面１４、１５に渡って、これらを部分的に削除するように形成される。
【００４５】
合流壁部１７が設けられることにより、戻し通路部５４に対するタンク通路１６の接続部の流路断面積が拡大され、タンク通路１６から導かれるタンクからの作動油流が円滑に戻し通路部５４を通過する余剰作動油流と合流する。
【００４６】
戻しバルブポート１３から流出する余剰作動油は、戻し通路部５４にてタンク通路１６から導かれる作動油と合流した後、ポンプ吸込通路５３のＹ字状に分岐する分流通路部５６にて二つの作動油流に分流し、各吸込ポート５１、５２に吸い込まれる。
【００４７】
そして本発明の要旨とするところであるが、ポンプ吸込通路５３は、二つの吸込ポート５１、５２に分流する作動油量を均等化する手段として、戻しバルブポート１３から流出する余剰作動油を導く戻し通路部５４が、Ｙ字状に分岐する分流通路部５６の分流通路上流部５６ｃに対してスプール４１の軸方向について閉弁方向（図４にて右方向）にオフセットされ、この戻し通路部５４が戻しバルブポート１３から流出する余剰作動油流を分流通路部５６の分流通路上流部５６ｃの中央部へと導く構成とする。
【００４８】
前述したように、ポンプ吸込通路５３は、ポンプボディ１０に形成される戻し通路部５４及びタンク通路１６と、ポンプカバー５０に形成されるＹ字状の分流通路部５６とから構成される。
【００４９】
戻し通路部５４は、戻しバルブポート１３と同軸上に形成され、筒面状の内壁面１５を有する。筒面状の内壁面１５は円錐面状の内壁面１４を介して戻しバルブポート１３に接続される。
【００５０】
図４において、中心線Ｒは、戻しバルブポート１３、戻し通路部５４の流路中心線である。戻しバルブポート１３と戻し通路部５４は、それぞれの中心線Ｒが流量制御バルブ４０の中心軸Ｓに対して略直交するように配置される。
【００５１】
戻しバルブポート１３と戻し通路部５４は、その中心線Ｒに直交する流路断面が円形に形成されるが、これに限らず、流路断面が円形以外の形状に形成される構成としても良い。
【００５２】
戻し通路部５４は、中心線Ｒに直交するその流路断面積が一定の筒面状に形成されるが、これに限らず、例えばその流路断面積が上流側から下流側にかけて次第に拡がるテーパ状に形成しても良い。
【００５３】
スプール収容孔１１には、戻し通路部５４、戻しバルブポート１３の延長上に対向ポート１９が形成される。戻し通路部５４と戻しバルブポート１３と対向ポート１９は、ドリル加工によって同一工程にて形成される。
【００５４】
スプール４１は、環状のランド部４２と、ランド部４２の背後に形成される環状の溝４４を有する。
【００５５】
流量制御バルブ４０の中心軸Ｓに対して戻しバルブポート１３と対向ポート１９が対称的に設けられることによって、スプール４１に作用する圧力が釣り合い、スプール収容孔１１に対するスプール４１の摺動が円滑に行われる。
【００５６】
図４に示すように、Ｙ字状の分流通路部５６の分流通路上流部５６ｃは、駆動シャフト９と平行に延びる中心線Ｏを中心として直線上に延びる流路として形成される。中心線Ｏは駆動シャフト９の中心軸と平行に延びる。
【００５７】
戻し通路部５４の中心線Ｒに直交する通路断面積は、分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏに直交する通路断面積より小さく形成される。
【００５８】
分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏと戻し通路部５４の中心線Ｒは互いに平行に延び、かつ互いにスプール４１の中心軸Ｓ方向についてオフセット（偏心するように配置）される。
【００５９】
戻し通路部５４の中心線Ｒは、分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏに対してスプール４１の閉弁方向に所定距離Ｌ５４だけオフセットされる。
【００６０】
戻し通路部５４の内壁面１５は、戻しバルブポート１３から偏って流出する余剰作動油の噴流を当てて戻し通路部５４へと向かうように偏向させる対向内壁部１５ａを有する。
【００６１】
対向内壁部１５ａは、戻し通路部５４の内壁面１５において、スプール４１の開弁方向に位置する部位（図４において左側の部位）である。
【００６２】
対向内壁部１５ａは、分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏに対してスプール４１の開弁方向に所定距離Ｌ１５だけオフセットされる。
【００６３】
戻し通路部５４のオフセット量Ｌ５４、オフセット量Ｌ１５等の寸法はシミュレーション等によって設定され、戻しバルブポート１３から偏って流出する余剰作動油の噴流が図４に矢印で示すように対向内壁部１５ａに当たって分流通路部５６の分流通路上流部５６ｃの中央部へと導かれるようになっている。
【００６４】
流量制御バルブ４０の開度が小さいときに、戻しバルブポート１３から流出する余剰作動油の噴流は、図４に矢印で示すように、戻し通路部５４の中心線Ｒに対して傾斜した流れとなる。余剰作動油の噴流の傾き方向は、流量制御バルブ４０の開弁作動時にスプール４１の中心軸Ｓについてスプール４１が移動する開弁方向（図４にて左方向）になる。こうして戻しバルブポート１３から斜め方向に流出する余剰作動油の噴流は、戻し通路部５４の対向内壁部１５ａに当たって、ポンプ吸込通路５３の中心線Ｏに沿う流れに偏向され、分流通路上流部５６ｃの中央部へと導かれる。
【００６５】
こうして、上記余剰作動油流の速度分布が分流通路上流部５６ｃにて偏ることが抑えられ、二つの分流通路下流部５６ａ、５６ｂに流入する作動油の流量及び圧力が均等になり、二つの吸込ポート５１、５２のうち一方の吸込ポートにてキャビテーションが発生することが防止される。
【００６６】
図６、図７は、比較例として、本発明の戻し通路部５４を備えないベーンポンプ１の断面図である。この図６、図７は、本発明の実施形態を示す図４、図５に対応する。以下、図６、図７に示すベーンポンプ１の動作について説明する。
【００６７】
流量制御バルブ４０の開度が小さいときに、断面円形の戻しバルブポート１３と、スプール４１の円柱状をしたランド部４２との間に、断面三日月形のオリフィス（流路）が画成されるため、戻しバルブポート１３からポンプ吸込通路５３に流入する余剰作動油の噴流は、図６に矢印で示すように、ポンプ吸込通路５３の中心線Ｏに対して流量制御バルブ４０の開弁作動時にスプール４１が移動する開弁方向（図６にて左方向）に傾斜し、ポンプ吸込通路５３の内壁面の限られた部位（図６にて左側）に沿ってポンプ吸込通路５３へ向かう偏った流れとなる。
【００６８】
上記した余剰作動油の噴流の傾きに起因して、一方の分流通路下流部５６ｂに流入する作動油流量が、他方の分流通路下流部５６ａに流入する作動油流量より大幅に増えると、二つの吸込ポート５１、５２の間で圧力差が生じ、圧力の低い側の吸込ポート５１にてキャビテーションが発生し、ベーンポンプ１の吐出流量の低下を招くばかりか、ベーンポンプ１の振動や騒音を発生する原因になる。
【００６９】
以下、本実施形態の要旨及び作用、効果を説明する。
【００７０】
本実施形態では、作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプ１であって、作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構６と、このベーンポンプ機構６に吸い込まれる作動流体を導くポンプ吸込通路５３と、ベーンポンプ機構６から吐出される作動流体を導くポンプ吐出通路２９と、このポンプ吐出通路２９に吐出される作動流体の一部を余剰作動流体としてポンプ吸込通路５３に還流させる流量制御バルブ４０と、を備え、この流量制御バルブ４０は、スプール４１を収容するスプール収容孔１１と、このスプール収容孔１１に開口し余剰作動流体を導く戻しバルブポート１３と、を備え、ベーンポンプ機構６は作動流体を二つの吸込ポート５１、５２から吸込む二つの吸込領域を有し、ポンプ吸込通路５３は、二つの吸込ポート５１、５２へと吸入される作動流体を分流する分流通路部５６と、戻しバルブポート１３から導かれる余剰作動流体を分流通路部５６へと導く戻し通路部５４と、この戻し通路部５４にタンクからの作動流体を導くタンク通路１６と、を備え、戻し通路部５４は分流通路部５６に対してスプール４１の閉弁方向（図４にて右方向）にオフセットされ、作動流体が戻し通路部５４から分流通路部５６の中央部へと導かれる構成とする。
【００７１】
上記構成に基づき、流量制御バルブ４０の開度が小さいときに、戻しバルブポート１３から斜めに流出する余剰作動流体の噴流の向きが、戻し通路部５４を通る過程にて戻し通路部５４に沿うように偏向されることにより、分流通路部５６の中央部へと導かれ、分流通路部５６にて二つの吸込ポート５１、５２へと分流される作動流体の流量及び圧力が均等になることと、ポンプ吸込通路の圧力損失を低減することとを両立できる。
【００７２】
これにより、ベーンポンプ１の低回転作動時に一方の吸込ポート５１にてキャビテーションが発生することが防止され、ベーンポンプ１の振動や騒音が防止されるとともに、高回転作動時にも作動流体の吸込みが円滑に行われ、ベーンポンプ１の吐出流量の低下が回避される。
【００７３】
本実施形態では、分流通路部５６は、戻し通路部５４が接続する分流通路上流部５６ｃと、この分流通路上流部５６ｃから二つの吸込ポート５１、５２へと分岐する分流通路下流部５６ａ、５６ｂと、を備え、戻し通路部５４は戻しバルブポート１３から分流通路上流部５６ｃへと直線状に延び、戻し通路部５４の中心線Ｒが分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏに対してスプール４１の閉弁方向（図４にて右方向）にオフセットされる構成とする。
【００７４】
上記構成に基づき、流量制御バルブ４０の開度が小さいときに、戻しバルブポート１３から斜めに流出する余剰作動流体の噴流の向きが、戻し通路部５４を通る過程にて戻し通路部５４に沿うように偏向されることにより、分流通路上流部５６ｃの中央部へと導かれ、分流通路上流部５６ｃから二つの分流通路下流部５６ａ、５６ｂに分流される作動流体の流量及び圧力が均等になることと、ポンプ吸込通路の圧力損失を低減することとを両立できる。
【００７５】
本実施形態では、戻し通路部５４は筒面状の内壁面１５を有し、この内壁面１５は分流通路上流部５６ｃの中心線Ｏに対してスプール４１の開弁方向に配置されて戻しバルブポート１３から偏って流出する余剰作動油の噴流に対向する対向内壁部１５ａを有する構成とした。
【００７６】
上記構成に基づき、戻しバルブポート１３から流出する余剰作動流体の噴流がスプール４１の開弁方向に傾くように流出することに対応して、対向内壁部１５ａが分流通路上流部５６ｃに対してスプール４１の開弁方向にオフセットされるため、戻し通路部５４から流出する余剰作動流体の噴流が分流通路上流部５６ｃの流路中心部に向かい、分流通路上流部５６ｃから二つの分流通路下流部５６ａ、５６ｂに分流される作動流体の流量及び圧力が均等になる。
【００７７】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のベーンポンプは、車両に搭載される油圧機器に限らず、例えば建設機械、作業機械、他の機械、設備等の負荷を駆動する流体圧供給源として利用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ ベーンポンプ
６ ベーンポンプ機構
１１ スプール収容孔
１３ 戻しバルブポート
１５ 内壁面
１５ａ 対向内壁部
１６ タンク通路
４０ 流量制御バルブ
４１ スプール
５１、５２ 吸込ポート
５３ ポンプ吸込通路
５４ 戻し通路部
５６ 分流通路部
５６ａ 分流通路下流部
５６ｂ 分流通路下流部
５６ｃ 分流通路上流部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、
作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構と、
前記ベーンポンプ機構に吸い込まれる作動流体を導くポンプ吸込通路と、
前記ベーンポンプ機構から吐出される作動流体を導くポンプ吐出通路と、
前記ポンプ吐出通路に吐出される作動流体の一部を余剰作動流体として前記ポンプ吸込通路に還流させる流量制御バルブと、を備え、
前記流量制御バルブは、
スプールを収容するスプール収容孔と、
前記スプール収容孔に開口し余剰作動流体を導く戻しバルブポートと、を備え、
前記ベーンポンプ機構は作動流体を二つの吸込ポートから吸込む二つの吸込領域を有し、
前記ポンプ吸込通路は、
二つの吸込ポートへと吸入される作動流体を分流する分流通路部と、
前記戻しバルブポートから導かれる余剰作動流体を前記分流通路部へと導く戻し通路部と、
前記戻し通路部にタンクからの作動流体を導くタンク通路と、を備え、
前記戻し通路部は前記分流通路部に対して前記スプールの閉弁方向にオフセットされ、
作動流体が前記戻し通路部から前記分流通路部の中央部へと導かれることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
前記分流通路部は、
前記戻し通路部が接続する分流通路上流部と、
前記分流通路上流部から前記二つの吸込ポートへと分岐する分流通路下流部と、を備え、
前記戻し通路部は前記戻しバルブポートから前記分流通路上流部へと直線状に延び、
前記戻し通路部の中心線が前記分流通路上流部の中心線に対して前記スプールの閉弁方向にオフセットされることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
【請求項３】
前記戻し通路部は筒面状の内壁面を有し、
前記内壁面は前記分流通路上流部の中心線に対して前記スプールの開弁方向に配置されて前記戻しバルブポートから偏って流出する余剰作動油の噴流に対向する対向内壁部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のベーンポンプ。
【請求項１】
作動流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、
作動流体を加圧して吐出するベーンポンプ機構と、
前記ベーンポンプ機構に吸い込まれる作動流体を導くポンプ吸込通路と、
前記ベーンポンプ機構から吐出される作動流体を導くポンプ吐出通路と、
前記ポンプ吐出通路に吐出される作動流体の一部を余剰作動流体として前記ポンプ吸込通路に還流させる流量制御バルブと、を備え、
前記流量制御バルブは、
スプールを収容するスプール収容孔と、
前記スプール収容孔に開口し余剰作動流体を導く戻しバルブポートと、を備え、
前記ベーンポンプ機構は作動流体を二つの吸込ポートから吸込む二つの吸込領域を有し、
前記ポンプ吸込通路は、
二つの吸込ポートへと吸入される作動流体を分流する分流通路部と、
前記戻しバルブポートから導かれる余剰作動流体を前記分流通路部へと導く戻し通路部と、
前記戻し通路部にタンクからの作動流体を導くタンク通路と、を備え、
前記戻し通路部は前記分流通路部に対して前記スプールの閉弁方向にオフセットされ、
作動流体が前記戻し通路部から前記分流通路部の中央部へと導かれることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
前記分流通路部は、
前記戻し通路部が接続する分流通路上流部と、
前記分流通路上流部から前記二つの吸込ポートへと分岐する分流通路下流部と、を備え、
前記戻し通路部は前記戻しバルブポートから前記分流通路上流部へと直線状に延び、
前記戻し通路部の中心線が前記分流通路上流部の中心線に対して前記スプールの閉弁方向にオフセットされることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
【請求項３】
前記戻し通路部は筒面状の内壁面を有し、
前記内壁面は前記分流通路上流部の中心線に対して前記スプールの開弁方向に配置されて前記戻しバルブポートから偏って流出する余剰作動油の噴流に対向する対向内壁部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のベーンポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２０２２９９（Ｐ２０１２−２０２２９９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７９０１（Ｐ２０１１−６７９０１）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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