JP2631984B2

JP2631984B2 - ベーンポンプ

Info

Publication number: JP2631984B2
Application number: JP62243082A
Authority: JP
Inventors: 弘之橋詰; 紀宏望月
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1987-09-28
Filing date: 1987-09-28
Publication date: 1997-07-16
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JPS6483466A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車両のパワーステアリング装置に使用され
るベーンポンプの改良に関する。

（従来の技術）車両のハンドル操作力を補助するためのパワーステア
リング装置として、従来例えば第６図に示すように、ス
テアリングギア42に連係するパワーシリンダ41にハンド
ル操作に応じて左右に切り換わるコントロールバルブ20
を介してベーンポンプ43からの圧油を送り込むようにし
たものがある。

ベーンポンプ43は図示されないエンジンの回転により
常時駆動され、高回転時の余剰吐出油を吸込側へ再供給
する流量制御バルブ13や吐出側の圧力が過大になるのを
防止するリリーフ弁44等がバルブ本体に一体に組み込ま
れている。

ところで、高速走行時には車輪の路面に対する接地抵
抗が減少するために、通常走行時と同様の油圧力でステ
アリング動作を補助すると、ハンドルが軽くなり過ぎ、
ハンドル操作が不安定となる傾向がある。

そこで、高速走行時にハンドル操作に対して適度の抵
抗を与えるべく、コントロールバルブ20の両端に反力室
33と34を設け、ベーンポンプ43の吐出油の一部をオリフ
ィス46の前後の圧力差に応動する反力圧力制御弁47を介
してこの反力室33と34に供給することで、コントロール
バルブ20の作動に適度の抵抗を与えている。

高速走行時にはポンプ回転数の上昇に伴い反力室33、
34に導入される圧力が高まり、ハンドルと連動するコン
トロールバルブ20の切り換え動作に抵抗を与え、ハンド
ル操作を重くするのである。

（発明が解決しようとする問題点）このようなハンドルの操作抵抗の増加はステアリング
の安定維持に役立つものではあるが、反力圧力制御弁47
及びこれに接続される配管によりパワーステアリング装
置を構成する機器の増加と構造の複雑化は避けられず、
油漏れの原因をつくり、またパワーステアリング装置の
コストを上昇させたり、重量増を招く要因となってい
た。

本発明は、反力圧力制御弁を備えたパワーステアリン
グ装置のこのような問題点を解決すべく、コントロール
バルブの反力室への圧力供給機構をより簡易に構成する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段）そこで本発明は、ステアリングギヤのステアリング動
作を油圧的に補助するパワーシリンダに対し、ステアリ
ング操作に応動するコントロールバルブを介して吐出油
を供給するとともに、余剰作動油を吸込通路に還流する
流量制御バルブを備え前記流量制御バルブから還流する
余剰作動油によって生じる圧力をベーンポンプのカバー
プレートに形成した伝達通路を介して前記コントロール
バルブの作動に抵抗するコントロールバルブの反力室に
導くようにしたことを特徴とするベーンポンプ。

（作用）ポンプ回転数が上昇すると吐出量は増加するが、量流
制御バルブがパワーシリンダへの供給流量を一定以上に
は増加されず、吸込通路の還流量を増加させる。このた
め、ポンプの回転数とともに吸込通路の圧力が上昇し、
コントロールバルブの反応室に供給される圧力もポンプ
回転数の増加に応じて上昇する。

（実施例）第１図〜第５図に本発明の実施例を示す。

第１図においては１はベーンポンプで、ポンプハウジ
ング２、カムリング３及びカバープレート４とでポンプ
ボディを構成し、ポンプハウジング２から突出したシャ
フト５の端部に図示されないエンジンに駆動されるプー
リー６を固結する。

シャフト５の反対側の端部には周囲に放射状のベーン
７を配したロータ８が固着される。ベーン７の先端はカ
ムリング３の内側に形成したカム面3Aに摺接し、基端は
ロータ８に形成した溝の中に保持されるとともに、溝中
に導かれた圧油により外周方向へ付勢される。

ポンプハウジング２には図示されない作動油タンクに
接続される吸込口９が開口し、内部には吸込口９と直交
するように吸込通路10が形成される。この吸込通路10は
カムリング３を貫通してカバープレート４内に至り、内
部で第２図に示すように分岐した後にカム面3Aの内側に
開口する吸込ポートにそれぞれ接続される。この分岐直
前または分岐後の吸込通路10に臨んでカバープレート４
の内側に伝達通路14が開口する。伝達通路14の開口部は
吸込通路10の圧力を静圧として取り出すためにオリフィ
ス状に流路断面を縮小する。

ポンプハウジング２内にはカム面3Aの内側に面して吸
込ポートから略90゜回転した位置に吐出ポート11が形成
され、ロータ８の回転に伴い吸込ポートから吸込まれた
作動油が加圧されて吐出ポート11に吐出される。

吐出ポート11の吐出油は流量制御バルブ13で制御さ
れ、一定流量が図示されない供給口を介して第３図及び
第４図に示すコントロールバルブ20に供給される一方、
一定を超過した余剰分が前記吸込通路10に還流される。
このため、吐出ポート11と流量制御バルブ13とは同じポ
ンプハウジング２内に形成された高圧室12及び図示され
ない連通通路を介して連通する。

コントロールバルブ20はバルブハウジング21に摺動自
由に収装されたスプール22の摺動位置に応じて第４図に
示すパワーシリンダ40の一方の油室に選択的に供給する
もので、スプール22はハンドル軸23の回転方向に一致し
て図の右または左方向へ僅かに揺動するレバー24の先端
に係合し、このレバー24の揺動に伴って摺動する。スプ
ール22の中央部の外周には流量制御バルブ13からの圧油
を導く環状溝25が形成され、環状溝25の両側にはスプー
ル22に面してバルブハウジング21に環状溝26と27が形成
される。これらの環状溝26と27はパワーシリンダ40の各
油室に連通する。また、さらにその両側のスプール22の
外周に作動油タンク41に連通する環状溝28が形成され
る。

スプール22の両端にはピストン31と32が当接する。こ
れらのピストン31と32はともにバルブハウジング21に摺
動自由に収装され、背後に形成した反力室33と34の油圧
及びその内部に介装されたスプリング35と36によりスプ
ール22に向けて付勢される。

そして圧力室33と34にはバルブハウジング21に形成し
たポート37を介して、ベーンポンプ１の吸込通路10の下
流部の圧力が前記の伝達通路14を通じて導入される。

次に作用を説明する。

ベーンポンプ１はエンジンの運転中はプーリー６を介
して常時回転駆動され、吐出ポート11から同じポンプハ
ウジンウ２内に収装された流量制御バルブ13に高圧作動
油を吐出する。この吐出量はエンジンの回転数ととに増
加するが、流量制御バルブ13はこの吐出量のうち一定量
をコントロールバルブ20の環状溝25に供給し、余剰分を
吸込通路10に還流する。吸込通路10はこの還流量に吸込
口９から流入する作動油タンクの作動油を加えて吸込ポ
ート供給する。コントロールバルブ20は環状溝25に送ら
れた圧油を、ハンドル操作に応じた方向に摺動するスプ
ール22を介して環状溝26と27のいずれかに供給する。

環状溝26と27はそれぞれパワーシリンダ40の一方の油
室に連通し、環状溝26と27の一方を介して対応する油室
に圧油供給を受けたパワーシリンダ40はハンドル操作に
対応して一方へと摺動して連係するステアリングリンク
42を駆動する。

なお、スプール22の摺動により環状溝25との連通を断
たれた方の環状溝26または27はスプール22に形成された
環状溝28に連通し、摺動するパワーシリンダ40の収縮す
る油室からの作動油をこの環状溝28を介してタンク41に
還流する。

一方、コントロールバルブ20の反力室33と34には吸込
通路10の下流部の圧力が伝達通路14を介して均等に導か
れ、ハンドル操作に応動するスプール22の摺動に抵抗を
与える。この吸込通路10の下流部の圧力特性は第５図の
グラフに示される。このグラフにおいてエンジンの低回
転域で圧力が負の値となるのは、低回転域ではベーンポ
ンプ１の吐出量が流量制御バルブ13の設定流量に至ら
ず、吸込通路10への還流が行なわれないために、吸込通
路10の流量全量が吸込ポートの低圧に応じて吸込口９か
ら流入する作動油タンクの作動油でまかなわれるからで
ある。しかし、流量制御バルブ13が吸込通路10への還流
を開始すると、いわゆる過給効果により以後この圧力は
エンジンの回転とともに増加する。こうしてスプール22
の摺動に対抗する油圧反力はエンジンの回転数とともに
変化し、停止時や低速走行時には極めて小さく、高速走
行に移るにつれて大きくなり、ハンドル操作力に走行速
度に応じた適度の操舵抵抗をもたらす。

なお、反力室33と34に吸込通路10の下流部の圧力を導
くだけのため、油圧反力の制御に特別な制御弁等を設け
る必要はなく、パワーステアリング装置はベーンポンプ
１と、コントロールバルブ20並びにパワーシリンダ40を
それぞれ中心とする二つのユニットで構成され、これら
の間に配設される配管はパワーシリンダ40の駆動用圧力
の配管と、伝達通路14の配管の２本のみである。このた
め、機器の配置に要するスペースは小さく、車両への取
付作業も容易である。また、伝達通路14はパワーシリン
ダ駆動用の圧油供給系統から独立して構成されているた
め、パワーシリンダ40の駆動用の作動油に圧力損失をも
たらすこともない。

（発明の効果）以上のように、本願発明のベーンポンプは流量制御バ
ルブからの余剰作動油によって生じる吸込通路の吸込通
路の圧力をパワーステアリング装置のコントロールバル
ブの反力室に導く伝達通路を備えたため、エンジンの回
転数に応じた吸込通路の圧力がコントロールバルブに作
用し、速度に応じてハンドル操作力に適度な操舵抵抗を
もたらす。このため、このベーンポンプを用いることに
よりパワーステアリング装置は特別は制御弁などを必要
とせずに簡易な構成で良好なハンドル操作感が得られる
ことになり、パワーステアリング装置の低コスト化と小
型化に大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すベーンポンプの断面図、
第２図はカバープレートの断面図、第３図はコントロー
ルバルブの断面図、第４図は油圧回路図、第５図は吸込
通路の圧力特性を示すグラフである。また、第６図は従来例を示すパワーステアリング装置の
回路図である。１……ベーンポンプ、10……吸込通路、13……流量制御
バルブ、14……伝達通路、20……コントロールバルブ、
33,34……反力室。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリングギヤのステアリング動作を油
圧的に補助するパワーシリンダに対し、ステアリング操
作に応動するコントロールバルブを介して吐出油を供給
するとともに、余剰作動油を吸込通路に還流する流量制
御バルブを備え、前記流量制御バルブから還流する余剰
作動油によって生じる圧力をベーンポンプのカバープレ
ートに形成した伝達通路を介して前記コントロールバル
ブの作動に抵抗するコントロールバルブの反力室に導く
ようにしたことを特徴とするベーンポンプ。