JP2002174185A - 可変容量形ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷圧が低い場合の吐出流量を減らして省エ
ネルギ効果を得、しかも応答が遅れたり吐出流量が不安
定にならないようにする。 【解決手段】 ベーンポンプのカムリング２１をアダプ
タ１３内に径方向移動可能に設け、その両側に形成した
作用室５１ａ，５１ｂに導入する可変オリフィス５４前
後の内圧と負荷圧を差圧制御バルブ３１により制御し
て、吐出流量をポンプ回転速度に応答して制御する。差
圧制御バルブは、両端側に形成した作用室５２ａ，５２
ｂに導入された内圧および負荷圧と、内圧作用室５２ａ
側に差圧制御バルブを付勢するバルブ押付用スプリング
３３Ａにより作動され、このバルブ押付用スプリングに
よる付勢力は負荷圧の増減に応じて増減される。この増
減は、例えば負荷圧に応じて移動する負荷圧感応スプー
ル４５により、バルブ押付用スプリングの初期荷重を増
減することにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、車両用動力舵取装置などに使用するのに適し
た可変容量形ポンプ、特にポンプの負荷圧に応じてポン
プ吐出流量特性を制御するようにした可変容量形ポンプ
に関する。

【０００１】

【従来の技術】このようなポンプの負荷圧に応じてポン
プ吐出流量特性を制御するようにした可変容量形ポンプ
としては、特公平２−６１６３８号公報に開示された技
術がある。これは、ベーンポンプのロータ中心に対する
偏心量が可変となるようにボデーに支持したカムリング
をスプリングにより偏心方向に付勢するとともに、吐出
通路に設けたオリフィス前後の差圧により作動するピス
トンのロッドをスプリングに抗してカムリングを移動さ
せる向きに当接させ、また、吐出通路に設けたオリフィ
ス前側の内圧に応動する切換弁により高圧（内圧）また
は低圧が選択的に導入される油圧ピストンにより、カム
リングを直接付勢している前記スプリングの初期荷重を
変化させている。この技術によれば、ポンプ回転速度が
増大してポンプ吐出流量がある限度値に達すればポンプ
回転速度がそれより増大してもポンプ吐出流量はそれよ
り増大しないようにポンプの回転数に応じたポンプ吐出
流量特性の制御を行い、また、このポンプ吐出流量の限
度値が負荷圧の増大に応じて増大するように負荷圧に応
じたポンプ吐出流量特性の制御を行うことができる。動
力舵取装置に使用する場合は、負荷圧の増減に応じてこ
の吐出流量の限度値が増減するようにポンプ吐出流量特
性を制御すれば、直進走行などの動力舵取装置が作動し
ておらず従ってポンプからの吐出流量が不要な状態にお
けるポンプ吐出流量の最大値が減少するので、動力舵取
装置の作動に影響を与えることなく省エネルギ効果を得
ることができる。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような特公平２−６１６３８号公報の技術では、負荷
圧が所定値を越えると、先ずバルブのスプールがスプリ
ングの付勢力に抗して摺動されて油路が切替えられ、こ
れにより油圧ピストンを収納したシリンダに圧油が導入
されて油圧ピストンが摺動され、その結果カムリングに
作用するスプリングの初期荷重を変化させるようにして
いる。

【０００３】従って、スプリング力の変化がカムリング
に直接及ぼされるので、カムリングの作動が不安定にな
る問題があり、しかも、負荷圧の上昇に対してポンプ吐
出流量を増加させる応答性を高くできない問題があっ
た。

【０００４】本発明は、差圧制御バルブに作用するスプ
リングによる押付力を負荷圧の上昇に応じて増大させる
ようにしてこのような問題を解決することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による可
変容量形ポンプは、ハウジング内に径方向移動可能に設
けられたカムリングと、このカムリング内でハウジング
に回転可能に支持され同カムリングの内面と摺動可能に
当接する複数のベーンを放射方向に移動可能に保持する
ロータと、ハウジングまたはこれに固定された部材に形
成された吸入ポートおよび吐出ポートと、吐出ポートを
吐出口に連通する吐出通路の途中に設けたオリフィスを
有し、カムリングの外周に同カムリングの移動方向にお
いて互いに対向する第１作用室と第２作用室を形成し、
カムリングをロータに対する偏心量が最大となる第１作
用室側に弾性的に付勢してなる可変容量形ポンプにおい
て、ハウジングに形成した弁孔内に第１および第２作用
室に作用する各圧力を制御する差圧制御バルブと負荷圧
感応スプールを同軸上にそれぞれ軸線方向移動可能に嵌
合して同差圧制御バルブと負荷圧感応スプールの間にバ
ルブ押付用スプリングを介装し、負荷圧感応スプールは
負荷圧の上昇に応じて摺動されてバルブ押付用スプリン
グの初期荷重を増大させるよう構成してなるものであ
る。

【０００６】この発明では、差圧制御バルブを付勢する
バルブ押付用スプリングの初期荷重は負荷圧の上昇に応
じて増大されるので、差圧制御バルブがこの押付力に抗
して移動されるようになるときの差圧も増大し、従って
カムリング両側の各作用室にこの差圧が導入されてカム
リングの偏心量が減少し始めるときのポンプ回転速度も
増大するので吐出流量がそれ以上増大しなくなるときの
吐出流量の限度値も負荷圧の上昇に応じて増大する。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、差圧制御バルブの両端とハウジングの間にそれぞれ
内圧作用室と負荷圧作用室を形成して負荷圧感応スプー
ルおよびバルブ押付用スプリングは負荷圧作用室内に配
置し、差圧制御バルブが内圧作用室側に押し付けられて
いるときは第１作用室に低い圧力を導入するとともに負
荷圧作用室側に移動すれば同第１作用室に内圧を導入
し、第２作用室には負荷圧を導入するよう構成したもの
である。

【０００８】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、負荷圧作用室となる弁孔を差圧制御バルブ側が小径
で反対側が大径となる段付き孔に形成し、負荷圧感応ス
プールはこの小径と大径の両部分に摺動可能に嵌合し、
負荷圧は負荷圧感応スプールの軸線方向両側に導入した
ものである。

【０００９】請求項４の発明による可変容量形ポンプ
は、ハウジング内に径方向移動可能に設けられたカムリ
ングと、このカムリング内で前記ハウジングに回転可能
に支持され同カムリングの内面と摺動可能に当接する複
数のベーンを放射方向に移動可能に保持するロータと、
前記ハウジングまたはこれに固定された部材に形成され
た吸入ポートおよび吐出ポートと、前記吐出ポートを吐
出口に連通する吐出通路の途中に設けたオリフィスを有
し、前記カムリングの外周に同カムリングの移動方向に
おいて互いに対向する第１作用室と第２作用室を形成
し、前記カムリングを前記ロータに対する偏心量が最大
となる前記第１作用室側に弾性的に付勢してなる可変容
量形ポンプにおいて、前記ハウジングに形成した弁孔内
に設けられて前記第１および第２作用室に作用する各圧
力を制御する差圧制御バルブは、軸線方向摺動可能に前
記弁穴に嵌合された筒状部と、この筒状部の内孔内に軸
線方向摺動可能に嵌合されて前記負荷圧作用室側となる
端部に前記内孔より大径のスプリング受けが固着された
負荷圧感応部よりなり、また前記スプリング受けと前記
ハウジングの間にバルブ押付用スプリングを介装し、前
記負荷圧感応部は負荷圧の上昇に応じて筒状部に対し摺
動されて前記バルブ押付用スプリングの初期荷重を増大
させるよう構成してなるものである。

【００１０】この発明でも、差圧制御バルブを付勢する
バルブ押付用スプリングの初期荷重は負荷圧の上昇に応
じて増大されるので、差圧制御バルブがこの押付力に抗
して移動されるようになるときの差圧も増大し、従って
カムリング両側の各作用室にこの差圧が導入されてカム
リングの偏心量が減少し始めるときのポンプ回転速度も
増大するので吐出流量がそれ以上増大しなくなるときの
吐出流量の限度値も負荷圧の上昇に応じて増大する。

【００１１】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、差圧制御バルブの両端とハウジングの間にそれぞれ
内圧作用室と負荷圧作用室を形成してバルブ押付用スプ
リングは負荷圧作用室内に配置し、差圧制御バルブは内
圧作用室側に押し付けられているときは第１作用室に低
い圧力を導入するとともに負荷圧作用室側に移動すれば
同第１作用室に内圧を導入し、第２作用室には負荷圧を
導入するよう構成したものである。

【００１２】また請求項６の発明は、請求項４または請
求項５の発明において、筒状部の内孔はスプリング受け
側が小径で反対側が大径となる段付き孔に形成し、負荷
圧感応部はこの小径と大径の両部分に摺動可能に嵌合
し、筒状部と負荷圧感応部の間には自由状態ではスプリ
ング受けを筒状部の一端に当接させるバルブスプリング
を介装し、筒状部の他端部は自由状態ではハウジングま
たはこれに固定された部材に当接し、負荷圧が増大すれ
ばその増大に応じて負荷圧感応部に固着されたスプリン
グ受けが筒状部から離れる向きに移動するよう構成した
ものである。

【００１３】請求項７の発明は、請求項１〜請求項６の
発明において、オリフィスをカムリングが第２作用室側
に移動するにつれて開口面積が減少する可変オリフィス
としたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】先ず図１〜図４に示す第１の実施
の形態の説明をする。この実施の形態の可変容量形ポン
プは動力舵取装置の作動流体供給源として使用するもの
であり、エンドカバー１１により液密に覆われたハウジ
ング１０と、ハウジング１０内に設けられてポンプ軸２
６により回転駆動されるロータ２２および径方向に移動
可能なカムリング２１を有するベーンポンプ部２０と、
カムリング２１の移動を制御する差圧制御バルブ３１
と、ベーンポンプ部２０の吐出通路５３ａ，５３ｂ，５
３ｃの途中に設けられた可変オリフィス５４を主な構成
部材としている。

【００１５】図１および図２に示すように、ハウジング
１０とこれにねじ止め固定されたエンドカバー１１に
は、ポンプ軸２６の中間部および後端部がそれぞれ軸受
を介して回転自在に支持されている。ポンプ軸２６と同
軸的にハウジング１０に形成された円筒状の内面１０ａ
には、奥側に円盤状のサイドプレート１２が、また手前
側に筒状のアダプタ１３が、何れも回転しないように嵌
合支持され、これらエンドカバー１１とサイドプレート
１２とアダプタ１３の間には次に述べるベーンポンプ部
２０が設けられている。ハウジング１０から突出するポ
ンプ軸２６の先端にはエンジンからの動力が伝達される
Ｖプーリ２９が固定されている。

【００１６】ベーンポンプ部２０は、アダプタ１３内に
設けられたカムリング２１と、ポンプ軸２６の中間部に
同軸的にスプライン結合されたロータ２２と、ロータ２
２に形成された複数の半径方向スリットに摺動自在に保
持されてカムリング２１の円筒状の内面に常に当接され
ているベーン２３よりなり、これら各部材２１〜２３の
側面はエンドカバー１１およびサイドプレート１２の端
面に摺動可能に当接されている。ベーンポンプ部２０の
吸入ポート２４はエンドカバー１１の端面に形成され、
吸入通路１４および吸入口１５を介してリザーバ６１か
らの作動流体が供給されている。また吐出ポート２５は
サイドプレート１２の端面に形成され、裏側に位置する
圧力室１６から、後述する可変オリフィス５４を途中に
設けた吐出通路５３ａ，５３ｂ，５３ｃを通って、ハウ
ジング１０に形成された吐出口５５に導かれている。

【００１７】ポンプ軸２６と平行に設けられて両端がエ
ンドカバー１１およびサイドプレート１２に支持された
ピン１７は、中間部の外周の一部がアダプタ１３の内面
と係合されている。カムリング２１は、外周面の一部に
形成した凹部２１ａがピン１７に係合されてピン１７を
中心として揺動することによりカムリング２１の径方向
に移動可能であり、カムリング２１の外周面の凹部２１
ａと反対側となる部分は、アダプタ１３の内面に形成し
た溝内に設けられてゴムによりバックアップされたテフ
ロン（登録商標）のシール部材５０により摺動自在にシ
ールされている。アダプタ１３とカムリング２１の間に
は、このピン１７とシール部材５０により、カムリング
２１の移動方向において互いに対向する第１作用室５１
ａと第２作用室５１ｂが形成されている。

【００１８】カムリング２１の移動方向で第２作用室５
１ｂ側となるハウジング１０には、ポンプ軸２６方向に
向かう円筒孔１０ｂが形成され、この円筒孔１０ｂに摺
動自在に嵌合支持されたカム押付ピストン２７は、円筒
孔１０ｂの開口端に液密にねじ込み固定されたプラグ１
８Ａとの間に介装されたカム押付用スプリング２８によ
りポンプ軸２６方向に付勢されている。このカム押付ピ
ストン２７の先端の突起部２７ａはアダプタ１３を隙間
をおいて通り抜けてカムリング２１の外周面に当接し、
カムリング２１をロータ２２に対する偏心量が最大とな
る第１作用室５１ａ側に弾性的に付勢している。

【００１９】可変オリフィス５４は、カム押付ピストン
２７の環状溝２７ｃの縁部と吐出通路５３ｂ一端の開口
部により形成され、カムリング２１が第２作用室５１ｂ
側に移動してカム押付ピストン２７がカム押付用スプリ
ング２８に抗して後退するにつれて吐出通路５３ｂがカ
ム押付ピストン２７の環状溝２７ｃの縁部により次第に
塞がれて開口面積が減少するようになっている。ベーン
ポンプ部２０からの作動流体は吐出通路５３ａ，５３ｂ
から可変オリフィス５４を通り、吐出通路５３ｃを通っ
て吐出口５５から吐出される。この可変容量形ポンプが
作動して作動流体が流れている状態では、可変オリフィ
ス５４の前後で圧力が降下して差圧が生じ、可変オリフ
ィス５４の後側の吐出通路５３ｃおよび吐出口５５内の
圧力は作動流体供給先の機器の作動状態により与えられ
る負荷圧であり、可変オリフィス５４の前側の吐出通路
５３ａ，５３ｂおよび圧力室１６内の圧力はポンプの内
圧である。この内圧は可変オリフィス５４による差圧の
分だけ負荷圧より大であり、従って負荷圧が変動すれば
内圧もそれと同じように変動する。通常の作動状態で
は、この差圧は内圧または負荷圧に比してかなり小さい
値である。

【００２０】主として図１に示すように、ポンプ軸２６
と立体的に直交するようにハウジング１０に形成されて
右側が開口された弁孔３０には、奥側に差圧制御バルブ
３１が、開口側に負荷圧感応スプール４５が同軸上にそ
れぞれ軸線方向移動自在に嵌合支持され、弁孔３０の開
口端はプラグ１９Ａをねじ込んで液密に閉じられ、差圧
制御バルブ３１と負荷圧感応スプール４５の間にはバル
ブ押付用スプリング３３Ａが介装されている。差圧制御
バルブ３１の両端とハウジング１０の間にそれぞれ形成
される各作用室５２ａ，５２ｂは、プラグ１９Ａ側とな
る作用室５２ｂが連通孔５９Ａを介して吐出口５５から
負荷圧が導入される負荷圧作用室であり、反対側の作用
室５２ａがポンプ内圧導入路５６を介して圧力室１６か
ら内圧が導入される内圧作用室である。

【００２１】負荷圧感応スプール４５とバルブ押付用ス
プリング３３Ａは負荷圧作用室５２ｂ内に位置してお
り、負荷圧感応スプール４５にはその両端面を連通する
中心孔が形成されている。弁孔３０の負荷圧作用室５２
ｂとなる部分は、差圧制御バルブ３１側が小径で、プラ
グ１９Ａ側となる反対側が大径となる段付き孔に形成さ
れ、負荷圧感応スプール４５はこの小径と大径の両部分
に摺動可能に嵌合されている。弁孔３０と負荷圧感応ス
プール４５の間で段付き部となる位置に形成される環状
の空間は連通管路６０を介して常にリザーバ６１に連通
されている。

【００２２】内圧作用室５２ａ側となるハウジング１０
の一部に形成した導入路５７ａは、差圧制御バルブ３１
の移動により、せ１２リザーバ６１と内圧作用室５２ａ
に選択的に連通されるものである。この導入路５７ａ
は、差圧制御バルブ３１がバルブ押付用スプリング３３
Ａにより内圧作用室５２ａ側の末端位置まで押し付けら
れた不作動状態では内圧作用室５２ａと連通されない
が、差圧制御バルブ３１がバルブ押付用スプリング３３
Ａに抗して負荷圧作用室５２ｂ側に移動し始めればすぐ
に内圧作用室５２ａと連通される位置において弁孔３０
に開口され、この導入路５７ａはアダプタ１３に形成し
たダンピングオリフィス５８ａを介してカムリング２１
の外周一側の第１作用室５１ａに連通されている。また
差圧制御バルブ３１に形成された連通路３２Ａは、導入
路５７ａが内圧作用室５２ａと連通されていない状態で
は導入路５７ａと連通されるが、差圧制御バルブ３１が
負荷圧作用室５２ｂ側に移動し始めて導入路５７ａが内
圧作用室５２ａと連通されるようになればすぐに導入路
５７ａと連通されなくなるものである。この連通路３２
Ａは連通管路６０を介して常にリザーバ６１に連通され
ている。

【００２３】負荷圧作用室５２ｂ側となるハウジング１
０の一部に形成した負荷圧導入路５７ｂは、常に負荷圧
作用室５２ｂ内に開口する位置において弁孔３０に開口
され、この負荷圧導入路５７ｂはアダプタ１３に形成し
たオリフィス５８ｂを介してカムリング２１の外周他側
の第２作用室５１ｂに連通されている。また差圧制御バ
ルブ３１内には、負荷圧が過度に増大した場合に負荷圧
作用室５２ｂ内の圧力をリザーバ６１にレリーフし、差
圧制御バルブ３１を負荷圧作用室５２ｂ側に移動させて
ポンプ吐出流量を最小にするパイロットレリーフ弁６５
が設けられている。

【００２４】弁孔３０と嵌合される段付きの負荷圧感応
スプール４５は、バルブ押付用スプリング３３Ａ側の断
面積よりもプラグ１９Ａ側の断面積の方が大であるの
で、負荷圧作用室５２ｂ内の負荷圧が０または低い状態
では、図１および図４(a) に示すようにプラグ１９Ａに
当接されているが、負荷圧が所定値より増大すれば図４
(b) に示すように差圧制御バルブ３１側に移動し、バル
ブ押付用スプリング３３Ａを圧縮してその初期荷重を増
大させる。これにより、両端の各作用室５２ａ，５２ｂ
に作用する内圧と負荷圧の差圧により差圧制御バルブ３
１に与えられる右向きの力に抗して差圧制御バルブ３１
を内圧作用室５２ａ側に向けて付勢するバルブ押付用ス
プリング３３Ａの押付力は、負荷圧の増大による負荷圧
感応スプール４５の移動により増大する。

【００２５】Ｖプーリ２９に掛けた駆動ベルトを介して
車両のエンジンの回転がポンプ軸２６に伝達されてベー
ンポンプ２０のロータ２２が回転されれば、リザーバ６
１内の作動流体は吸入口１５および吸入通路１４から吸
入ポート２４を介してベーンポンプ部２０の各ベーン２
３の間に吸入され、吐出ポート２５から圧力室１６内に
吐出され、可変オリフィス５４を設けた吐出通路５３
ａ，５３ｂ，５３ｃを通って吐出口５５から動力舵取装
置などの機器に供給される。

【００２６】ポンプ回転速度が小さいときは吐出通路５
３ａ，５３ｂ，５３ｃを通る流量が少なく、従って可変
オリフィス５４前後の差圧が小さいので、差圧制御バル
ブ３１は、図１に示すように、バルブ押付用スプリング
３３Ａにより内圧作用室５２ａ側末端位置に押し付けら
れており、第１作用室５１ａは導入路５７ａおよび連通
路３２Ａを介してリザーバ６１側に連通され、カムリン
グ２１はカム押付用スプリング２８により吐出流量が最
大となる第１作用室５１ａ側に押し付けられている。こ
の状態では、吐出通路５３ａ，５３ｂ，５３ｃを介して
吐出口５５から吐出される作動流体の吐出流量は、図３
の特性Ａに示すように、ポンプ回転速度の増大にともな
い急激に増大する。

【００２７】ポンプ回転速度の増大により吐出流量が増
大して可変オリフィス５４前後の差圧が増大すれば、内
圧作用室５２ａ内の内圧と負荷圧作用室５２ｂ内の内圧
の差圧により差圧制御バルブ３１を負荷圧作用室５２ｂ
側に移動させようとする力も増大する。負荷圧が低い状
態（ハンドルが操作されていない状態）においては、図
４(a) に示すように、バルブ押付用スプリング３３Ａの
付勢力により差圧制御バルブ３１と負荷圧感応スプール
４５がそれぞれの摺動端に保持され、バルブ押付用スプ
リング３３Ａは最大に伸びた状態にある。

【００２８】従って、比較的小さいポンプ吐出流量によ
って発生する可変オリフィス５４前後の差圧によって差
圧制御バルブ３１が作動し始め、第１作用室５１ａはリ
ザーバ６１側から内圧作用室５２ａ側に連通されるよう
になる。これにより、それまでは吐出流量が最大となる
第１作用室５１ａ側に当接されていたカムリング２１
は、ポンプ回転速度の上昇に応じて可変オリフィス５４
前後の差圧を一定に維持すべく偏心量が減少されるよう
になり、吐出流量特性は、図３の特性Ｂに示すように、
低流量に保持され、省エネルギを達成する。

【００２９】なおカムリング２１の偏心量の減少にとも
ない、可変オリフィス５４の絞り面積が縮小されるた
め、ポンプ回転速度の増大に応じてポンプ吐出流量が減
少される。

【００３０】しかる状態において、ハンドル操作によっ
て負荷圧が上昇すると、図４(b) に示すように、受圧面
積差を持つ負荷圧感応スプール４５がバルブ押付用スプ
リング３３Ａの付勢力に抗して摺動される。これにより
差圧制御バルブ３１に作用するバルブ押付用スプリング
３３Ａによるばね加重が増大され、可変オリフィス５４
前後の差圧が大きくならないと、すなわち、ポンプ吐出
流量が増大しないと、第１作用室５１ａがリザーバ６１
側より内圧作用室５２ａ側に切り替えられない。従っ
て、吐出流量は、図３の特性Ｃに示すように、ハンドル
操作をアシストするに必要な流量に保持される。

【００３１】ここにおいて、負荷圧の増減による差圧制
御バルブ３１に作用するバルブ押付用スプリング３３Ａ
の変化がカムリング２１に直接及ぼされることがないの
で、カムリング２１の作動の安定性は高いものとなる。
また負荷圧の増減に対する吐出流量特性の増減は、負荷
圧の上昇に応じてバルブ押付用スプリング３３Ａによる
押付力が増大して作動状態が変化する差圧制御バルブ３
１により第１および第２作用室５１ａ，５１ｂに作用す
る各圧力を直接制御することによりカムリング２１の偏
心量を変化させて行っているので、負荷圧の増減に対す
る吐出流量特性の増減の応答性も向上する。

【００３２】なおこの第１の実施の形態では、負荷圧感
応スプール４５に中心孔を設けて負荷圧感応スプール４
５両側に導入される負荷圧が同一となるようにしたが、
ハウジング１０内に連通路を形成して負荷圧感応スプー
ル４５両側の負荷圧が同一となるようにしてもよい。

【００３３】次に図５により、第２の実施の形態の説明
をする。この第２の実施の形態の可変容量形ポンプは、
各作用室５２ａ，５２ｂに作用する内圧と負荷圧の差圧
により差圧制御バルブ３５に与えられる右向きの力に抗
して差圧制御バルブ３５を内圧作用室５２ａ側に向けて
付勢する押付力を発生させるための構造が、バルブ押付
用スプリング３３Ｂとその初期荷重を変化させる差圧制
御バルブ３５の負荷圧感応部３７よりなっている点が第
１の実施の形態と相違しており、その他の構成は同一で
あるので、主としてこの相違点につき説明する。

【００３４】図５に示すように、左側が開口側となるよ
うにハウジング１０に形成された弁孔３０には、複数の
部分よりなる差圧制御バルブ３５が挿入され、弁孔３０
の開口端はプラグ１９Ｂをねじ込んで液密に閉じられて
いる。差圧制御バルブ３５の両端とハウジング１０の間
にそれぞれ形成される各作用室５２ａ，５２ｂは、プラ
グ１９Ｂ側となる作用室５２ａがポンプ内圧導入路５６
を介して圧力室１６から内圧が導入される内圧作用室で
あり、反対側となる作用室５２ｂが連通孔５９Ｂを介し
て吐出口５５から負荷圧が導入される負荷圧作用室であ
る。

【００３５】差圧制御バルブ３５は、軸線方向摺動可能
に弁孔３０に嵌合された筒状部３６と、この筒状部３６
の内孔内に軸線方向摺動可能に嵌合されて負荷圧作用室
５２ｂ側となる端部に内孔より大径のスプリング受け３
７ａが固着された負荷圧感応部３７と、筒状部３６とス
プリング受け３７ａの対向する端面が互いに当接される
向きに両部材３６，３７を付勢するバルブスプリング３
８により構成されている。筒状部３６の内孔はスプリン
グ受け３７ａ側が小径で反対側が大径となる段付き孔に
形成され、負荷圧感応部３７はこの小径と大径の両部分
に摺動可能に嵌合され、バルブスプリング３８はこの両
部材３７，３８の間に形成される環状の空間内に位置し
て、各部材３７，３８に形成され段部の間に介装されて
いる。この環状の空間は連通管路６０を介して常にリザ
ーバ６１に連通されている。

【００３６】差圧制御バルブ３５は、負荷圧作用室５２
ｂ側となる弁孔３０の内端部とスプリング受け３７ａの
間に介装したバルブ押付用スプリング３３Ｂにより、内
圧作用室５２ａ側に向けて付勢されており、自由状態で
は図５(a) に示すように、筒状部３６と負荷圧感応部３
７の対向する端面は互いに当接され、筒状部３６と負荷
圧感応部３７の内圧作用室５２ａ側となる端面はそれぞ
れプラグ１９Ｂの円筒部の先端面と内底面にほゞ同時に
当接されるようになっている。プラグ１９Ｂの円筒部の
先端部には、筒状部３６が当接した状態でもこの円筒部
の内外を連通する小孔１９ａが形成されている。なお負
荷圧感応部３７の端面は、自由状態においてプラグ１９
Ｂの内底面から浮き上がっていても差し支えない。

【００３７】第１の実施の形態と同様、差圧制御バルブ
３５の筒状部３６には前述した環状の空間および連通管
路６０を介して常にリザーバ６１に連通される連通路３
２Ｂが設けられ、これにより第１作用室５１ａに連通さ
れる導入路５７ａは、差圧制御バルブ３５の筒状部３６
の移動によりリザーバ６１と内圧作用室５２ａに選択的
に連通される。第２作用室５１ｂに連通される負荷圧導
入路５７ｂは常に負荷圧作用室５２ｂに連通され、また
スプリング受け３７ａにはパイロットレリーフ弁６５が
設けられている。

【００３８】差圧制御バルブ３５の負荷圧感応部３７
は、小径部と大径部よりなる筒状部３６の内孔に嵌合さ
れているので、負荷圧および内圧が０から上昇して所定
値を越えれば、図５(b) に示すように、バルブスプリン
グ３８が圧縮されて筒状部３６と負荷圧感応部３７の対
向する端面は離れるが、筒状部３６の内圧作用室５２ａ
側となる端面はプラグ１９Ｂの円筒部の先端面に当接さ
れているので負荷圧感応部３７が負荷圧作用室５２ｂ側
に移動し、これによりスプリング受け３７ａとハウジン
グ１０の間に介装されたバルブ押付用スプリング３３Ｂ
を圧縮してその初期荷重を増大させる。これにより、両
端の各作用室５２ａ，５２ｂに作用する内圧と負荷圧の
差圧により差圧制御バルブ３５に与えられる右向きの力
に抗して差圧制御バルブ３５を内圧作用室５２ａ側に向
けて付勢するバルブ押付用スプリング３３Ｂの押付力
は、負荷圧および内圧が増大するにつれて次第に増大す
る。

【００３９】この第２の実施の形態でも、ポンプ回転速
度が低い状態では可変オリフィス５４（図５に記載のな
い符号は全て図１と同じ）前後の差圧が小さいので、差
圧制御バルブ３５は、図５(a) に示すように、バルブ押
付用スプリング３３Ｂにより内圧作用室５２ａ側末端位
置に押し付けられ、筒状部３６とスプリング受け３７ａ
はバルブスプリング３８により当接されており、第１作
用室５１ａにはリザーバ６１からの低圧が導入され、カ
ムリング２１はカム押付用スプリング２８により吐出流
量が最大となる第１作用室５１ａ側に押し付けられてい
る。従って、図３の特性Ａに示すように、ポンプ吐出流
量はポンプ回転速度の増大にともない急激に増大する。

【００４０】ポンプ回転速度の増大により吐出流量が増
大して可変オリフィス５４前後の内圧と負荷圧の差圧が
増大すれば、差圧制御バルブ３５を負荷圧作用室５２ｂ
側に移動させようとする力も増大し、バルブ押付用スプ
リング３３Ｂにより与えられる押付力を越えれば差圧制
御バルブ３５は負荷圧作用室５２ｂ側に向かって移動し
始める。そして導入路５７ａが連通路３２Ｂから遮断さ
れて第１作用室５１ａに連通されるようになれば、第１
作用室５１ａには可変オリフィス５４より前側の内圧が
導入されるので、第１の実施の形態と同様、そのときの
負荷圧に応じて、図３の特性Ｂ，Ｃに示すように、ポン
プ回転速度が増大しても吐出流量はある限度値以上には
増大しないようになる。これにより、ポンプの回転数に
応じたポンプ吐出流量特性の制御は行われる。なお、こ
の第２の実施の形態でも、ポンプ吐出流量の減少に応じ
て、可変オリフィス５４の開口面積は減少するので、ポ
ンプ回転速度が増大するにつれてポンプ吐出流量が減少
するという、動力舵取装置に適した特性の可変容量形ポ
ンプが得られる。

【００４１】また負荷圧および内圧が増大すれば、前述
のように、差圧制御バルブ３５を内圧作用室５２ａ側に
向けて付勢するバルブ押付用スプリング３３Ｂの押付力
も増大する。従って第１の実施の形態と同様、図３の特
性Ａに示ように可変容量形ポンプが作動している状態に
おいて、負荷圧および内圧が低ければ、ポンプ回転速度
が、従ってポンプ吐出流量が比較的少ないうちに差圧制
御バルブ３５は負荷圧作用室５２ｂ側に移動し始め、導
入路５７ａが内圧作用室５２ａに連通されてカムリング
２１の偏心量が減少し始めるので、図３の特性Ｂに示よ
うにポンプ吐出流量がそれ以上とならない限度値は低く
なる。これに対し負荷圧および内圧が高くなれば、ポン
プ回転速度が、従ってポンプ吐出流量が多くなってから
差圧制御バルブ３５は負荷圧作用室５２ｂ側に移動し始
め、導入路５７ａが内圧作用室５２ａに連通されてカム
リング２１の偏心量が減少し始めるようになるので、ポ
ンプ吐出流量がそれ以上とならない限度値は高くなる。
吐出圧および内圧が上昇するにつれてこの限度値は上昇
して、負荷圧感応部３７が筒状部３６に対するストロー
クエンドに達すれば特性Ｃに示すように吐出流量の限度
値は最大となり、それ以上ポンプ吐出流量の限度値が大
きくなることはなくなる。これにより、負荷圧に応じた
ポンプ吐出流量特性の制御は行われる。

【００４２】この第２の実施の形態でも、負荷圧の増減
による差圧制御バルブ３１に作用するバルブ押付用スプ
リング３３Ｂの変化がカムリング２１に直接及ぼされる
ことがないので、カムリング２１の作動の安定性は高い
ものとなる。また負荷圧の増減に対する吐出流量特性の
増減は、負荷圧の上昇に応じてバルブ押付用スプリング
３３Ｂによる押付力が増大して作動状態が変化する差圧
制御バルブ３１により第１および第２作用室５１ａ，５
１ｂに作用する各圧力を直接制御することによりカムリ
ング２１の偏心量を変化させて行っているので、負荷圧
の増減に対する吐出流量特性の増減の応答性も向上す
る。

【００４３】なお上記各実施の形態では、カムリング２
１の径方向移動をピン１７を中心とする揺動により行っ
ているが、本発明はこれに限らず、ピン１７とシール部
材５０に相当する位置においてカムリング２１をアダプ
タ１３の内面に液密かつ径方向摺動可能に案内支持する
ようにして実施することも可能である。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、カムリングの外周に対
向して形成した第１および第２作用室に作用する各圧力
を制御する差圧制御バルブに作用するバルブ押付用スプ
リングの初期荷重を負荷圧の上昇に応じて増大させるこ
とにより負荷圧に応じたカムリングの偏心量の調整を行
っているので、カムリングの作動の安定性を高めること
ができ、また負荷圧の増減に対する吐出流量特性の増減
の応答性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による可変容量形ポンプの第１の実施
形態の全体構造を示す横断面図である。

【図２】 図１の２−２断面図である。

【図３】 本発明による可変容量形ポンプのポンプ吐出
流量特性を示す図である。

【図４】 図１に示す第１の実施形態の作動状態を説明
する部分断面図である。

【図５】 本発明による可変容量形ポンプの第３の実施
形態の要部および作動状態を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１０…ハウジング、２１……カムリング、２２…ロー
タ、２３…ベーン、２４…吸入ポート、２５…吐出ポー
ト、３０…弁孔、３１，３５…差圧制御バルブ、３３
Ａ，３３Ｂ…バルブ押付用スプリング、３６…筒状部、
３７…負荷圧感応部、３７ａ…スプリング受け、３８…
バルブスプリング、４５…負荷圧感応スプール、５１ａ
…第１作用室、５１ｂ…第２作用室、５２ａ…内圧作用
室、５２ｂ…負荷圧作用室、５３ａ，５３ｂ，５３ｃ…
吐出通路、５４…オリフィス（可変オリフィス）、５５
…吐出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 強 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H040 AA03 BB05 BB12 CC09 CC22 DD03 DD07 3H044 AA02 BB05 CC19 CC25 DD03 DD05 DD35

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に径方向移動可能に設けら
   れたカムリングと、このカムリング内で前記ハウジング
   に回転可能に支持され同カムリングの内面と摺動可能に
   当接する複数のベーンを放射方向に移動可能に保持する
   ロータと、前記ハウジングまたはこれに固定された部材
   に形成された吸入ポートおよび吐出ポートと、前記吐出
   ポートを吐出口に連通する吐出通路の途中に設けたオリ
   フィスを有し、前記カムリングの外周に同カムリングの
   移動方向において互いに対向する第１作用室と第２作用
   室を形成し、前記カムリングを前記ロータに対する偏心
   量が最大となる前記第１作用室側に弾性的に付勢してな
   る可変容量形ポンプにおいて、前記ハウジングに形成し
   た弁孔内に前記第１および第２作用室に作用する各圧力
   を制御する差圧制御バルブと負荷圧感応スプールを同軸
   上にそれぞれ軸線方向移動可能に嵌合して同差圧制御バ
   ルブと負荷圧感応スプールの間にバルブ押付用スプリン
   グを介装し、前記負荷圧感応スプールは負荷圧の上昇に
   応じて摺動されて前記バルブ押付用スプリングの初期荷
   重を増大させるよう構成してなる可変容量形ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の可変容量形ポンプにお
   いて、前記差圧制御バルブの両端と前記ハウジングの間
   にそれぞれ内圧作用室と負荷圧作用室を形成して前記負
   荷圧感応スプールおよびバルブ押付用スプリングは前記
   負荷圧作用室内に配置し、前記差圧制御バルブは前記内
   圧作用室側に押し付けられているときは前記第１作用室
   に低い圧力を導入するとともに前記負荷圧作用室側に移
   動すれば同第１作用室に前記内圧を導入し、前記第２作
   用室には負荷圧を導入するよう構成したことを特徴とす
   る可変容量形ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の可変容量形ポンプにお
   いて、前記負荷圧作用室となる弁孔は前記差圧制御バル
   ブ側が小径で反対側が大径となる段付き孔に形成され、
   前記負荷圧感応スプールはこの小径と大径の両部分に摺
   動可能に嵌合され、負荷圧は前記負荷圧感応スプールの
   軸線方向両側に導入したことを特徴とする可変容量形ポ
   ンプ。
4. 【請求項４】 ハウジング内に径方向移動可能に設けら
   れたカムリングと、このカムリング内で前記ハウジング
   に回転可能に支持され同カムリングの内面と摺動可能に
   当接する複数のベーンを放射方向に移動可能に保持する
   ロータと、前記ハウジングまたはこれに固定された部材
   に形成された吸入ポートおよび吐出ポートと、前記吐出
   ポートを吐出口に連通する吐出通路の途中に設けたオリ
   フィスを有し、前記カムリングの外周に同カムリングの
   移動方向において互いに対向する第１作用室と第２作用
   室を形成し、前記カムリングを前記ロータに対する偏心
   量が最大となる前記第１作用室側に弾性的に付勢してな
   る可変容量形ポンプにおいて、前記ハウジングに形成し
   た弁孔内に設けられて前記第１および第２作用室に作用
   する各圧力を制御する差圧制御バルブは、軸線方向摺動
   可能に前記弁穴に嵌合された筒状部と、この筒状部の内
   孔内に軸線方向摺動可能に嵌合されて前記負荷圧作用室
   側となる端部に前記内孔より大径のスプリング受けが固
   着された負荷圧感応部よりなり、また前記スプリング受
   けと前記ハウジングの間にバルブ押付用スプリングを介
   装し、前記負荷圧感応部は負荷圧の上昇に応じて前記筒
   状部に対し摺動されて前記バルブ押付用スプリングの初
   期荷重を増大させるよう構成してなる可変容量形ポン
   プ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の可変容量形ポンプにお
   いて、前記差圧制御バルブの両端と前記ハウジングの間
   にそれぞれ内圧作用室と負荷圧作用室を形成して前記バ
   ルブ押付用スプリングは前記負荷圧作用室内に配置し、
   前記差圧制御バルブは前記内圧作用室側に押し付けられ
   ているときは前記第１作用室に低い圧力を導入するとと
   もに前記負荷圧作用室側に移動すれば同第１作用室に前
   記内圧を導入し、前記第２作用室には負荷圧を導入する
   よう構成したことを特徴とする可変容量形ポンプ。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載の可変容
   量形ポンプにおいて、前記筒状部の内孔は前記スプリン
   グ受け側が小径で反対側が大径となる段付き孔に形成
   し、前記負荷圧感応部はこの小径と大径の両部分に摺動
   可能に嵌合し、前記筒状部と負荷圧感応部の間には自由
   状態では前記スプリング受けを前記筒状部の一端に当接
   させるバルブスプリングを介装し、前記筒状部の他端部
   は自由状態では前記ハウジングまたはこれに固定された
   部材に当接し、負荷圧が増大すればその増大に応じて前
   記負荷圧感応部に固着された前記スプリング受けが前記
   筒状部から離れる向きに移動するよう構成したことを特
   徴とする可変容量形ポンプ。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項６に記載の可変容量形
   ポンプにおいて、前記オリフィスは前記カムリングが前
   記第２作用室側に移動するにつれて開口面積が減少する
   可変オリフィスである可変容量形ポンプ。