JP2003522884A

JP2003522884A - 容積式ポンプのための制御装置

Info

Publication number: JP2003522884A
Application number: JP2001558612A
Authority: JP
Inventors: ギュンター・ドラスコヴィッツ; ゲルハルト・ツィマーマン
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2000-02-11
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2003-07-29
Also published as: US7059838B2; DE10006140A1; WO2001059301A1; ES2213685T3; EP1259737A1; US20030113216A1; EP1259737B1; DE50101292D1

Abstract

(57)【要約】本発明は、スロットル装置２０と流れ制御弁１８とからなる容積式ポンプのための制御装置に関する。流れ制御ピストン２１を有する流れ制御弁１８は、回転数の増大によって不必要に過剰な流れが生じないように調整する。スロットル装置２０は凹所部分１７Ａにおいて回転数に応じた差圧を生じさせ、この差圧によって流れ制御弁１８が移動し、スロットル装置２０が調整される。スロットル装置２０はポンプの圧力出口（凹所部分１７Ａ）に設けられ、流れ制御ピストン２１と連結された制御ピン２７を有する。制御ピンによる流れ制御は、スロットル開口部２８と協働して通過断面が変化するように実施される。制御ピン２７は、流れ制御ピストン２１において体積流制御に関与しない軸方向調整領域に大径部３４を有し、このような移動領域内に最小絞り断面が形成されており、流量制御が迅速に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、請求項１のおいて書き部分に記載の容積式ポンプ、特にベーンポン
プのための制御装置に関するものである。本発明では、圧力室がスロットル装置
を介して、出力消費部に接続された吐出口に連結されている。さらに、ハウジン
グの凹所に押し込み可能な流れ制御ピストンが設けられ、この流れ制御ピストン
の第１の端面は圧力室と連結されている。流れ制御ピストンの第２の端面は、ス
ロットル装置の下流側の吐出口と連結されているチャンバ内に突出している。流
れ制御ピストンはこれら２つの端面に作用する差圧に応じて圧力室からポンプ吸
い込み管に至る連結を可能にする。スロットル装置はポンプの圧力出口に設けら
れ、制御ピンを有する。制御ピンによる流れ制御は、スロットル開口部と協働し
て通過断面が変化するように実施される。このとき制御ピンとスロットル開口部
の２つの部材のうちの一方は流れ制御ピストンと連結され、もう一方はハウジン
グに固定されている。

【０００２】

【従来の技術】

請求項１のおいて書き部分に記載の、スロットル装置と協働する同種の制御装
置は、独国特許発明第２２３０３０６号明細書から周知である。制御ピンのジャ
ーナルの開放端が円錐形状であるためにポンプは下降型の流れ特性を有する。こ
のような制御装置においては、ポンプの回転数が比例レンジ（例えばアイドリン
グレンジ）から制御レンジへと増大した場合、供給量が過剰に増大するおそれが
ある。このようなことは、操舵トルクが著しく低下し、続いて同様に著しく増大
することから察知される。このような制御装置にさらなる圧力制御弁を設けると
、このような圧力制御弁の作動時に最大圧力が過剰に増大する結果にもなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

本発明の課題は、最も低い回転数から急速に加速する際に、供給量または供給
圧力が短時間で過度に増大する点が防止される制御装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

このような課題は請求項１に記載の制御装置によって以下のように解決される
。すなわち制御ピンは、流れ制御ピストンにおいて体積流制御に関与しない軸方
向移動領域に大径部を有し、このような移動領域内に最小絞り断面が形成される
ように構成される。このように構成すれば、大径領域にわたって差圧はより大き
くなり、それによって流れ制御ピストンがより早く、また動力学的な工程におい
てはより速く動く。

【０００５】本発明の有利で好適な構成は下位請求項に記載されている。大径部を有する制
御ピンは、制御ピンが流れ制御ピストンに連結され、スロットル開口部がハウジ
ングに固定され、大径部が円筒形状に形成される場合、特に容易に製造される。
制御特性曲線の微調整を可能とするために、大径部を円錐台形状とすることもで
きる。この場合、円錐台の大きい方の直径を流れ制御ピストンの第１の端面に設
けると有利である。このようにすると制御工程の特性、制御速度を極めて微妙に
調整することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】

以下、図面に示された本発明の２つの実施形態に基づいて本発明をより詳しく
説明する。図に示し、かつ以下に説明するベーンポンプは、本発明による制御装
置の１つの応用例を示しているにすぎない。この例以外に、ローラーセルポンプ
や、その他の容積式ポンプにも、本発明による制御装置を設けることができる。

【０００７】カバー１によって閉鎖されたハウジング２に駆動軸３が軸受けされている。駆
動軸３は、通常の方式、すなわち、セレーション方式でロータ４を支持している
。

【０００８】ロータ４の半径方向の溝には半径方向に動くベーン５が案内され、ベーンはカ
ムリング６に沿って密閉的に摺動する。圧力プレート７は、ロータ４、ベーン５
、カムリング６から成るポンプアセンブリに密閉的に当接している。さらなる圧
力プレート８が、ばね１０の力によって、ポンプアセンブリのもう一方の側に当
接している。それぞれのベーン５の間には図に示されていない供給チャンバが設
けられ、これらの供給チャンバは吸入端部１１と連結されている。供給される圧
力オイルは、供給チャンバから、やはり図に示されていない圧力プレート８の圧
力開口部を通じて圧力チャンバ１２に流入する。圧力チャンバ１２は、部分円環
形状の管１３および１４を介してベーン下部空間１５および１６と連結されてい
る。このような構成によってそれぞれが圧力領域を貫通しているベーン５を外側
のカムリング６に押しつけることができる。

【０００９】図面においてポンプ下部に設けられたハウジング凹所１７には、流れ制御弁１
８とスロットル装置２０とが互いに同軸的に組み込まれている。流れ制御弁１８
の流れ制御ピストン２１は、制御カラー２２によって周知の方法で吸い込み管２
３を制御する。図に示す出力位置では制御カラー２２は、ばね２４に付勢されて
スロットル装置２０に当接されている。このとき吸い込み管２３は制御カラー２
２によって閉鎖されている。制御カラー２２の右側にある凹所部分１７Ａには管
状プラグなどの閉鎖部材２５が設けられ、この閉鎖部材は、パワーステアリング
などの出力消費部と連結されている。圧力室１２と凹所部分１７Ａは、供給管２
６によって接続されている。

【００１０】スロットル装置２０は、流れ制御ピストン２１に固定されている制御ピン２７
と、閉鎖部材２５に設けられ、こうしてハウジング２に固定されているスロット
ル開口部２８とを有している。制御ピン２７とスロットル開口部２８という２つ
の部材は、それぞれハウジング２と流れ制御ピストン２１のうちの別の部材と連
結されても同様の効果を奏する。

【００１１】制御ピン２７の開放端は、出力消費部に導かれる供給流に対して回転数に応じ
た制御を可能にする輪郭を有している。本実施形態においてこの輪郭は、ほぼ円
筒形の端部３０を含み、この端部に円錐部３１と最小断面部３２とが接続されて
いる。最小断面部３２と流れ制御ピストン２１のスロットル装置２０に向いた第
１の端面３３との間には、本発明によれば制御ピン２７の大径部３４が設けられ
ている。大径部３４の軸方向の長さは、流れ制御ピストン２１をこの部分の長さ
に対応する移動経路分だけ動かした場合に、体積流制御が行われないように設け
られる。すなわち、流れ制御ピストンをこのように移動させても、まだ圧力室１
２から出ている供給管２６と吸い込み管２３は連結されない。

【００１２】図１に示す実施形態では、大径部３４は円筒形の輪郭を有している。図２に示
す実施形態では、大径部３５は円錐台形の輪郭を有している。このとき円錐台形
の大きな方の直径は流れ制御ピストン２１の第１の端面に設けられている。この
ように構成すると、制御工程の特性や制御速度を極めて微妙に調整できるので特
に有利である。

【００１３】流れ制御ピストン２１のばね２４を収容している空間３６は、点線で示された
制御通路３７，環状溝３８、及び絞り部４０を介して、閉鎖部材２５に設けられ
ている吐出口４１と連通している。特定の実施形態では、環状溝３８と絞り部４
０とを省略することができる。空間３６の一方の側は、流れ制御ピストン２１の
第２の端面４２に接している。

【００１４】制御装置の作動は以下の通りである。ポンプの全供給流はまず供給管２６を介
して凹所部分１７Ａに流入する。例えば、ポンプの回転数が１０００／ｍｉｎで
ある速度制御点までは、供給流は制御カラー２２の端面３３を通過して吐出口４
１へ流れる。供給流は図に示す制御ピン２７とスロットル開口部２８との間を貫
流する。このとき、流れ制御ピストン２１は圧力降下によってわずかに左方へ移
動するが、制御カラー２２は、まだ吸い込み管２３の開放を開始しない。大径部
３４とスロットル開口部２８との間のスロットル断面を非常に小さく保つことに
よって、スロットル装置２０にわたって大きな差圧が生じ、それとともに流れ制
御ピストン２１にも差圧が生じる。このような大きな差圧は必然的に流れ制御ピ
ストン２１を迅速に動かし、それによって制御機構の反応がより早くなり、供給
量が行き過ぎたり過剰になったりすることが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態によるベーンポンプのための制御装置の長手方向
断面図である。

【図２】第２の実施形態による制御装置の流れ制御ピストンを示す図であ
る。

【符号の説明】

１カバー２ハウジング３駆動軸４ロータ５ベーン６カムリング７，８圧力プレート１０，２４ばね１１吸引継ぎ手１２圧力チャンバ１３，１４部分円環状の管１５，１６ベーン下部空間１７ハウジング凹所１７Ａ凹所部分１８制御弁２０スロットル装置２１流れ制御ピストン２２制御カラー２３吸い込み管２５閉鎖部材２６供給管２７制御ピン２８スロットル開口部３０端部３１円錐部３２最小断面部３３第１の端面３４大径部３５大径部（円錐）３６空間３７制御通路３８環状溝４０絞り部４１吐出口４２第２の端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ゲルハルト・ツィマーマンドイツ・Ｄ−73529・シュベビッシュ・グミュント・フォルデラー・ビュール・２Ｆターム(参考） 3H040 AA03 BB11 CC18 CC22 DD23 DD33 DD39 DD40 3H044 AA02 BB05 CC16 CC22 DD10 DD13 DD27 DD28 DD43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容積式ポンプ、特にベーンポンプのための制御装置であって
、 −前記ポンプの圧力室（１２）は、スロットル装置（２０）を介して、出力消費
部に接続された吐出口（４１）に連結され、 −ハウジング凹所（１７）に押し込み可能な流れ制御ピストン（２１）の第１の
端面（３３）は前記圧力室（１２）と連結され、 −前記流れ制御ピストン（２１）の第２の端面（４２）は、前記吐出口（４１）
に接続された空間（３６）を形成し、 −前記流れ制御ピストン（２１）は、前記２つの端面に作用する差圧に応じて前
記圧力室（１２）から前記ポンプの吸い込み管（２３）に至る連結を可能とし、 −前記スロットル装置（２０）は、前記ポンプの圧力出口（凹所部分１７Ａ）に
設けられ、かつ制御ピン（２７）を備え、該制御ピンによる流れ制御は、スロッ
トル開口部（２８）と協働して通過断面が変化するように実施され、このとき制
御ピン（２７）とスロットル開口部（２８）の２つの部材のうちの一方は前記流
れ制御ピストン（２１）と連結され、他方はハウジングに固定されている構成を
有する制御装置において、前記制御ピン（２７）は、前記流れ制御ピストン（２１）において体積流制御
に関与しない軸方向移動領域に大径部を有し、この移動領域内に最小絞り断面が
形成されていることを特徴とする制御装置。
【請求項２】前記制御ピン（２７）は、前記流れ制御ピストン（２１）と
連結され、前記スロットル開口部（２８）は、ハウジングに固定されていること
を特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】前記制御ピン（２７）の前記大径部（３４）は円筒形の輪郭
を有し、前記大径部（３４）は、前記流れ制御ピストン（２１）の前記第１の端
面（３３）に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】前記制御ピン（２７）の前記大径部（３５）は円錐台形の輪
郭を有し、該円錐台の大きい方の直径は、前記流れ制御ピストン（２１）の前記
第１の端面（３３）に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の制御装
置。