JPH092301A

JPH092301A - 油圧システム

Info

Publication number: JPH092301A
Application number: JP7159632A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Suzuki; 鈴木　　茂; Hideoki Katsuta; 秀興勝田; Susumu Kubota; 享久保田; Minoru Ogura; 稔小倉
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】車両の運転状態全域における操舵フィーリン
グを向上させることができる油圧システムを提供するこ
と。【構成】流量制御弁１４は、パワーステアリング機構
９に至る第２作動油路Ｌ ₂上に介在されている。切換手
段１５はエンジン回転数ＮＥに応じて流量制御弁１４を
制御し、第２作動油路Ｌ₂の通過断面積を調整する。そ
して、同第２作動油路Ｌ₂がコントロールシリンダ３３
及びコントロールピストン３４を経由され、同コントロ
ールシリンダ３３及びコントロールピストン３４が流量
制御弁構成（１４）を兼ねている。従って、同コントロ
ールピストン３４のストローク量を、エンジン回転数Ｎ
Ｅに応じて規定する容量制御弁３は、流量制御弁１４の
切換手段１５をなしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクチュエータ及びパ
ワーステアリング機構を備えた車両搭載用の油圧システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の油圧システムとして、本出願人
により特開平３−１８６６００号公報に開示されたもの
が存在する。同油圧システムにおいては、空調用圧縮機
やオルタネータ等の補助機器を駆動するための油圧モー
タとパワーステアリング機構とが、エンジンによって駆
動される可変容量型ポンプに並列的に接続されている。
同ポンプには容量制御機構が連結されており、同容量制
御機構によりエンジン回転数が上昇されても吐出量がほ
ぼ一定となるように制御される。分流弁は前記油圧モー
タとパワーステアリング機構との分岐部に介在されてお
り、同パワーステアリング機構に対して所要流量の作動
油を優先的に供給するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報の油圧システ
ムにおいては、エンジン回転数に係わらずポンプの吐出
量をほぼ一定とすることにより動力損失を低減すること
ができるという利点がある。しかし、パワーステアリン
グ機構に供給される作動油の流量も、エンジン回転数の
全域においてほぼ一定の所要流量に保持されるため、エ
ンジン低回転時（車両低速時と考えて良い）の操舵力を
軽くするように前記所要流量が設定されると、高回転時
（高速時と考えて良い）の操舵が軽くなりすぎるおそれ
がある。

【０００４】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、車両の
運転状態全域における操舵フィーリングを向上させるこ
とができる油圧システムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、第２作動油路上において分流弁
とパワーステアリング機構との間に介在され、同第２作
動油路の通過断面積を変更可能な流量制御弁と、同流量
制御弁に接続され、車両用エンジンの回転数又は車速度
に連動して流量制御弁を調整し、高回転数又は高速度の
時には、低回転数又は低速度の時と比較して第２作動油
路の通過断面積を小さくする切換手段とを備えた油圧シ
ステムである。

【０００６】請求項２の発明では、前記可変容量型ポン
プは、回転軸に一体回転可能に嵌合されたシリンダブロ
ックと、同シリンダブロックに形成されたシリンダボア
内に収容されたピストンと、同ピストンの一端部を受承
し、傾角に応じてピストンストロークを規定する斜板と
を備え、前記容量制御手段は斜板を押動するコントロー
ルピストンを備えたコントロールシリンダと、車両用エ
ンジンの回転数に応じて、同コントロールシリンダの制
御室に流入される作動油の流量を調整する容量制御弁と
を備えたものである。

【０００７】請求項３の発明では、前記流量制御弁は第
２作動油路を連通する入口側ポート及び出口側ポートを
有するケーシングと、同ケーシング内に収容され、前記
切換手段によりエンジン回転数又は車速度に応じてスト
ローク量が規定されることにより両ポート間の通過断面
積を調整するスプールとを備えたものである。

【０００８】請求項４の発明では、前記コントロールシ
リンダが流量制御弁のケーシングを、コントロールピス
トンがスプールをそれぞれ構成し、容量制御弁が切換手
段を構成するものである。

【０００９】請求項５の発明では、前記コントロールピ
ストンの外周面にはコントロールシリンダの入口側ポー
トと出口側ポートとを、そのいずれかの部位を以て連通
する可変絞り通路が凹設されており、同可変絞り通路に
おけるエンジン高回転時に対応する高回転数対応部位
は、他の部位と比較して溝深さが浅く形成されているも
のである。

【００１０】請求項６の発明では、前記可変絞り通路の
内底面は、高回転数対応部位側に行く程溝深さが浅くな
る斜面に形成されたものである。請求項７の発明では、
前記可変絞り通路の内底面は、高回転数対応部位側に行
く程溝深さが段階的に浅くなる段状に形成されたもので
ある。

【００１１】請求項８の発明では、前記可変絞り通路は
コントロールピストンの周方向に対して環状に形成され
たものである。

【００１２】

【作用】上記構成の請求項１の発明においては、車両用
エンジンによって可変容量型ポンプが駆動されると、同
ポンプから吐出された作動油は分流弁及び第１作動油路
を介して、例えば、アクチュエータとしての油圧モータ
に供給され、同油圧モータが駆動される。従って、この
油圧モータの回転により、例えば、圧縮機、オルタネー
タ等の補助機器が駆動される。前記ポンプは容量制御手
段により、エンジン回転数に係わらず単位時間あたりの
吐出量がほぼ一定となるように制御される。

【００１３】ここで例えば、前記車両用エンジンの回転
数が低回転数（例えば、アイドリング）或いは車両速度
が低速度（例えば、停止）の時には、分流弁により規定
されたほぼ所要流量の作動油が優先的にパワーステアリ
ング機構に供給される。従って、操舵時のアシスト（補
助）力が大きくなり、操舵フィーリングは軽いものとな
る。

【００１４】逆に、車両用エンジンの回転数或いは車速
度が高回転数或いは高速度の時には、切換手段により流
量制御弁が調整されて、第２作動油路の通過断面積が小
さくなる。そのため、パワーステアリング機構には、分
流弁により規定された所要流量より小流量の作動油が優
先的に供給される。従って、操舵時のアシスト力が小さ
くなり、操舵フィーリングは重いものとなる。

【００１５】以上のように、操舵フィーリングは、エン
ジン回転数或いは車両速度に応じた適正なものとなる。
また、高回転数或いは高速度時においては、パワーステ
アリング機構の必要流量は分流弁により規定された所要
流量より少なくなる。このため、従来は無駄に消費され
ていた必要流量と所要流量との差分は、アクチュエータ
に供給されて有効に活用され得る。

【００１６】請求項２の発明においては、回転軸が回転
駆動されることにより、シリンダブロックが一体回転さ
れる。そして、シリンダボア内に収容されたピストンが
斜板により規定されたストロークを往復動されることに
よりポンプ作用が奏される。そして、容量制御弁は、エ
ンジン回転数に応じてコントロールシリンダの制御室に
流入される作動油の流量を調整してコントロールピスト
ンのストローク量を規定し、その結果、ポンプはエンジ
ン回転数に応じた吐出容量（単位回転数あたりの吐出
量）となる。つまり、同ポンプの単位時間あたりの吐出
量はほぼ一定となる。

【００１７】請求項３の発明においては、切換手段によ
りエンジン回転数又は車速度に応じて、ケーシング内に
収容されたスプールのストローク量が規定され、それに
より、第２作動油路を連通する入口側ポート及び出口側
ポート間の通過断面積が調整される。

【００１８】請求項４の発明においては、前記コントロ
ールシリンダが流量制御弁のケーシングを、コントロー
ルピストンがスプールをそれぞれ構成する。つまり、本
発明人は、容量制御弁がエンジン回転数に応じてコント
ロールピストンのストローク量を規定することに着目
し、前記コントロールピストンとコントロールシリンダ
に流量制御弁の機能を持たせたものである。従って、前
記容量制御弁は流量制御弁の切換手段をなす。

【００１９】請求項５の発明においては、エンジン回転
数が高回転数の時に、容量制御弁はそれに対応したコン
トロールピストンのストローク量を規定する。この時、
同コントロールピストンの外周面に形成された絞り通路
は、他の部位と比較して溝深さが浅い高回転数対応部位
を以て両ポートを連通する。従って、第２作動油路内を
流動される作動油、つまり、パワーステアリング機構に
流入される作動油が、エンジン低回転数時と比較して絞
られることになる。

【００２０】請求項６の発明においては、前記可変絞り
通路の内底面は高回転数対応部位側に行く程、溝深さが
浅くなる斜面に形成されている。従って、エンジン回転
数が低回転数から高回転数となるに従って、パワーステ
アリング機構に流入される作動油の流量が無段階に絞ら
れる。

【００２１】請求項７の発明においては、前記可変絞り
通路の内底面は高回転数対応部位側に行く程、溝深さが
段階的に浅くなる段状に形成されている。従って、エン
ジン回転数が低回転数から高回転数となるに従って、パ
ワーステアリング機構に流入される作動油の流量が段階
的に絞られる。

【００２２】請求項８の発明においては、前記可変絞り
通路はコントロールピストンの周方向に対して環状に形
成されており、例えば、コントロールピストンがなんら
かの理由でその周方向に回動されたとしても、両ポート
間の連通が遮断されることはない。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例について
説明する。図１は車両用の油圧システムを示す回路図で
あり、可変容量型ポンプ（以下、単にポンプとする）１
は車両用のエンジン２に作動連結されている。同ポンプ
１はそのポンプ作用によりリザーバタンクＴから作動油
を汲み上げて、主油路Ｌに向けて送り出す。同ポンプ１
は容量制御手段を構成する容量制御弁３により、エンジ
ン２の回転数が一定値以上では吐出量が一定となるよう
に制御される。

【００２４】第１作動油路Ｌ₁及び第２作動油路Ｌ
₂は、前記主油路Ｌに対して分流弁４を介して並列接続
されている。同分流弁４は後述するように、第２作動油
路Ｌ₂に対して優先的に作動油を供給するようになって
いる。

【００２５】アクチュエータとしての油圧モータ５は前
記第１作動油路Ｌ₁上に介在され、その回転駆動により
空調用圧縮機６、オルタネータ７及びエンジン冷却用の
ファン８等の補助機器が駆動される。

【００２６】パワーステアリング機構９を構成する制御
弁１０は、前記第２作動油路Ｌ₂上に介在されている。
同制御弁１０は車両のハンドル１１を操作することによ
り中立ポート１０α、２つの操舵ポート１０βの各ポー
トに切り換えられる。パワーシリンダ１２は前記制御弁
１０に接続されている。そして、ハンドル１１の操作に
より制御弁１０のポートが中立ポート１０αから操舵ポ
ート１０βに切り換えられてパワーシリンダ１２に圧油
が供給され、操舵輪１３の舵角操作がアシストされる。
なお、図面において１６は、第２作動油路Ｌ₂内の圧力
が過大となった時に、同圧力をリザーバタンクＴに逃が
してパワーステアリング機構９を保護するリリーフ弁で
ある。

【００２７】そして、本実施例においては、流量制御弁
１４が第２作動油路Ｌ₂上において分流弁４と制御弁１
０との間に介在されている。切換手段１５は前記流量制
御弁１４に接続され、エンジン２が高回転数となるに従
って、前記流量制御弁１４の通過断面積を小さい側に変
更することによりパワーステアリング機構９に流れ込む
作動油の流量を絞るようになっている。

【００２８】次に、前記ポンプ１について説明する。図
２に示すように、フロントハウジング２１はセンタハウ
ジング２２の前端に接合固定され、リヤハウジング２３
は同センタハウジング２２の後端に接合固定されてい
る。前記ハウジング２１〜２３により形成された閉空間
がクランク室２４をなしている。回転軸２５は前記フロ
ントハウジング２１とリヤハウジング２３との間に支持
されている。そして、同回転軸２５は、そのフロントハ
ウジング２１からの突出端部が、図示しない動力取出装
置に連結されており、前記エンジン２により直接回転さ
れるようになっている。

【００２９】シリンダブロック２６は、前記クランク室
２４内において回転軸２５に一体回転可能にスプライン
嵌合されている。複数のピストン２７は、前記シリンダ
ブロック２６に形成された同数のシリンダボア２６α内
にそれぞれ収容されている。斜板２８は、前記クランク
室２４内において揺動可能に支持されている。押圧バネ
２９はシリンダブロック２６と回転軸２５との間に介在
され、各ピストン２７に連結されたシュー３０を係留す
るリテーナ３１を斜板２８方向に付勢するとともに、シ
リンダブロック２６をリヤハウジング２３側に付勢して
いる。そして、前記シリンダブロック２６は押圧バネ２
９により、リヤハウジング２３の内端壁面に止着された
バルブプレート３２に押接されている。

【００３０】そして、シリンダブロック２６が回転軸２
５と一体的に回転されることにより、前記各ピストン２
７が斜板２８の傾角により規定されたストロークを往復
動されるとともに、シリンダボア２６αがバルブプレー
ト３２に透設された円弧状をなす吸入ポート３２α及び
吐出ポート３２βと交互に連通される。これにより作動
油が吸入ポート３２αからシリンダボア２６α内に吸入
され、ポンプ作用により吐出ポート３２βを介して吐出
される。なお、リザーバタンクＴに接続される吸入通路
２３α及び前述した主油路Ｌは前記リヤハウジング２３
に形成され、それぞれ吸入ポート３２α及び吐出ポート
３２βと連通されている。

【００３１】容量制御手段を構成するコントロールシリ
ンダ３３は、前記センタハウジング２２内上部の肉厚部
に凹設されており、同コントロールシリンダ３３内には
同じく容量制御手段を構成するコントロールピストン３
４が収容されている。同コントロールピストン３４は、
コントロールシリンダ３３の制御室３３αに供給される
作動油の油圧力により前記斜板２８を最大傾角方向（図
２の左方）に押動する。また、付勢手段としての復帰バ
ネ３５は、斜板２８とフロントハウジング２１との間に
介在され、同斜板２８を最小傾角方向（図２の右方）に
付勢している。そして、前記コントロールシリンダ３３
の制御室３３αに供給される油圧力と復帰バネ３５のバ
ネ力との斜板２８を介した力関係によって、同斜板２８
の傾角が決定される。なお、エンジン２の停止時におい
ては前記コントロールシリンダ３３内の制御室３３αは
大気圧となっているので、前記復帰バネ３５のバネ力に
より斜板２８は最小傾角位置（約０．１〜４°）、つま
りゼロ容量に近い最小吐出容量位置に保持される（図
２）。

【００３２】そして、本実施例においては、前記分流弁
４、流量制御弁１４及び同流量制御弁１４の絞り度を調
整するための切換手段を構成する容量制御弁３は、前記
ポンプ１に一体的に設けられている。

【００３３】先ず、前記分流弁４について説明すると、
図２及び図３に示すように、補助ハウジング３６は前記
リヤハウジング２３の外壁に接合固定され、同補助ハウ
ジング３６内には前記リヤハウジング２３に形成された
主油路Ｌと第１作動油路Ｌ₁とを接続する連通油路３７
が形成されている。収容室３７αは前記連通油路３７上
に形成され、同収容室３７αには主油路Ｌと連通される
第１ポート３８α、第１作動油路Ｌ₁と連通される第２
ポート３８β及び第２作動油路Ｌ₂と連通される第３ポ
ート３８γがそれぞれ形成されている。

【００３４】分流弁４を構成するスプール３９は、前記
収容室３７α内に往復動可能に収容されている。連通路
３９αは前記スプール３９の軸線位置に形成されてお
り、同連通路３９αの図３において右端側には第１ポー
ト３８αに対応した、絞り３９βを有する透孔３９γ
が、また、左端側には第３ポート３８γに対応した透孔
３８δがそれぞれ形成されている。バネ４０は前記収容
室３７α内において左端側に収容され、スプール３９を
図３において右端方向、つまり、透孔３９γと第２ポー
ト３８βの通過断面積を減少する方向に付勢している。

【００３５】第１感圧室Ｒ₁は前記収容室３７αの右端
側に形成され、同第１感圧室Ｒ₁はスプール３９に形成
された通路３９εを介して透孔３９γと連通されてい
る。また、第２感圧室Ｒ₂は前記収容室３７αの左端側
に形成され、同第２感圧室Ｒ₂は第２作動油路Ｌ₂にお
いて流量制御弁１４の下流側に接続されている。そし
て、前記スプール３９は第１感圧室Ｒ₁の圧力Ｐ₁と、
バネ４０の付勢力に第２感圧室Ｒ₂内の圧力Ｐ₂を加え
た押圧力とのバランスする位置、すなわち、流量制御弁
１４の絞り度に応じた位置に往復動作される。従って、
流量制御弁１４の絞り度により規定される流量が第２作
動油路Ｌ₂に対して優先的に供給されるとともに、ポン
プ１の吐出量Ｑ₁から第２作動油路Ｌ₂に供給される分
（Ｑ₃）が差し引かれた残りの流量が第１作動油路Ｌ₁
に供給される。

【００３６】さて、図２及び図４に示すように、制御通
路４１は前記補助ハウジング３６、リヤハウジング２３
及びセンタハウジング２２にわたってそれらの内部に貫
設形成され、前記連通油路３７における分流弁４の上流
側とコントロールシリンダ３３の制御室３３αとを連通
している。そして、収容室４１αは前記補助ハウジング
３６内において制御通路４１上に形成され、同収容室４
１α内には前記容量制御弁３を構成するスプール４２が
移動可能に収容されている。同スプール４２は収容室４
１α内の図４において左端側に収容されたバネ４３によ
り、制御通路４１を開路する位置に付勢されている。第
１感圧室Ｒ₃は収容室４１α内において同スプール４２
の右端側に形成され、同第１感圧室Ｒ₃内には主油路Ｌ
の圧力Ｐ ₃が導入されている。また、第２感圧室Ｒ₄は
収容室４１α内においてスプール４２の左端側に形成さ
れ、同第２感圧室Ｒ₄内には第１作動油路Ｌ₁における
分流弁４の下流側の圧力Ｐ₄が導入されている。

【００３７】そして、前記容量制御弁３の第１及び第２
感圧室Ｒ₃，Ｒ₄に、分流弁４の内部圧力損失による同
分流弁４前後の差圧を作用させることにより、ポンプ１
の吐出量をほぼ一定に制御するようになっている。つま
り、エンジン２（ポンプ１）が低回転数と高回転数との
間を変動されるに従って分流弁４前後の差圧が変動され
ることを利用して、斜板２８をその差圧に応じた傾角位
置に変位させる。そのため、ポンプ１の単位回転数あた
りの吐出量がエンジン回転数ＮＥに応じて変更されて、
同ポンプ１の単位時間あたりの吐出量がほぼ一定となる
ように調整される。その結果、本実施例において斜板２
８の傾角、すなわち、コントロールピストン３４のスト
ローク量は、エンジン回転数ＮＥをほぼ反映したものと
なる。つまり、本実施例においては、そのストローク量
を調整する容量制御弁３が後述する流量制御弁１４の絞
り度を切り換える切換手段をなしている。

【００３８】次に、本実施例の特徴点である、前記流量
制御弁１４の構成について説明する。図２、図５に示す
ように、前記第２作動油路Ｌ₂は、分流弁４の第３ポー
ト３８γから補助ハウジング３６、リヤハウジング２３
及びセンタハウジング２２内部を経由されて、ポンプ１
外部の前述したパワーステアリング機構９に接続されて
いる。そして、前記第２作動油路Ｌ₂はコントロールシ
リンダ３３とコントロールピストン３４との間を通過さ
れている。

【００３９】すなわち、前記センタハウジング２２内に
おいて第２作動油路Ｌ₂の一部を構成する可変絞り通路
４４は、コントロールピストン３４の外周面に円環状に
凹設されている。そして、同可変絞り通路４４の内底面
４４αは、コントロールピストン３４の収縮方向（図５
において右方向）に向かって同ピストン３４の中心軸線
Ｓ側に傾斜されるテーパ周面をなしている。この可変絞
り通路４４において、その溝深さが最も浅い部位（図５
において左端側）が高回転対応部位となっている。

【００４０】そして、前記可変絞り通路４４に対する第
２作動油路Ｌ₂の入口側ポート４５α及び出口側ポート
４５βは、前記コントロールシリンダ３３の内周面に開
口形成されており、両ポート４５α，４５βはコントロ
ールピストン３４のストローク量に応じて、可変絞り通
路４４のいずれかの位置に対応することにより常に連通
されている。

【００４１】例えば、図５（ｂ）に示すように、コント
ロールピストン３４のストローク量が最大の状態では、
コントロールシリンダ３３の両ポート４５α，４５βは
可変絞り通路４４の溝深さが最も深い部位を以て接続さ
れる。従って、両ポート４５α，４５β間の通過断面積
は大きく、逆に、絞り度は最も小さくなる。なお、この
状態での絞り度は、前記分流弁４の絞りによる絞り度と
ほぼ同じとなる。

【００４２】また、図５（ａ）に示すように、コントロ
ールピストン３４のストローク量が最小の状態では、コ
ントロールシリンダ３３の両ポート４５α，４５βは、
可変絞り通路の溝深さが最も浅い部位（高回転対応部
位）を以て接続される。従って、両ポート４５α，４５
β間の通過断面積は小さく、逆に、絞り度は最も大きく
なる。

【００４３】以上のように本実施例においては、コント
ロールシリンダ３３及びコントロールピストン３４が流
量制御弁１４を構成し、同コントロールピストン３４の
ストローク量、すなわち、エンジン回転数に応じてパワ
ーステアリング機構９に流入される作動油の流量が調節
されるようになっている。

【００４４】次に、本実施例の作用について説明する。
さて、エンジン２が停止されてポンプ１の運転が停止さ
れると、主油路Ｌ及び第１作動油路Ｌ₁内の圧力はタン
ク圧となる。そのため、容量制御弁３はコントロールシ
リンダ３３の制御室３３αをリザーバタンクＴに開放す
る。従って、ポンプ１の斜板２８は復帰バネ３５により
最小傾角位置に付勢保持されて、同ポンプ１は最小容量
の停止状態にある（図２及び図５（ａ））。

【００４５】この状態においてエンジン２によりポンプ
１が起動されると、斜板２８の最小傾角に応じてリザー
バタンクＴから吸入された少量の作動油が、ポンプ作用
により吐出ポート３２βから主油路Ｌに向けて送り出さ
れる。同ポンプ１から送り出された最小容量の作動油
は、分流弁４の作用によりパワーステアリング機構９の
制御弁１０に流れ込むが、同制御弁１０には負荷が作用
しているので、主油路Ｌ及び両作動油路Ｌ₁，Ｌ₂内の
圧力は徐々に高まる。そして、この主油路Ｌの圧力が設
定値を越えると、コントロールピストン３４が復帰バネ
３５に抗して斜板２８の傾斜角を増大して、ポンプ１の
吐出量Ｑが増大する。

【００４６】さらに、図６に示すようにエンジン回転数
ＮＥが設定回転数ＮＥ₁に至るまでは、ポンプ１の吐出
量Ｑは直線で示すように比例して増大する。そして、設
定回転数ＮＥ₁を越えると、分流弁４内部の圧力損失に
より同分流弁４前後の圧力差（Ｐ₃−Ｐ₄）が設定値以
上に増大するので、容量制御弁３によりコントロールシ
リンダ３３の制御室３３αへの圧油の供給量が調整され
る。この結果、斜板２８の傾斜角が調整されて、ポンプ
１の吐出量がほぼ一定の流量Ｑ₁に保持される。

【００４７】さて、エンジン回転数ＮＥが低回転数の時
には、容量制御弁３は斜板２８の傾角を最大傾角側に調
整して単位回転あたりの吐出量を多くしようとする。そ
のため、コントロールピストン３４のストローク量は大
きくなり、可変絞り通路４４は通過断面積の大きい部
位、つまり、絞り度の小さい部位を以て両ポート４５
α，４５βを連通する。従って、パワーステアリング機
構９にはその絞り度により規定された流量Ｑ₃、すなわ
ち、分流弁４の絞り３９βによって規定された所要流量
Ｑ₂或いはそれに近い流量の作動油が流れ込む。その結
果、操舵時のアシスト力が大きくなり、ハンドル１１の
操作フィーリングは軽いものとなる。

【００４８】この時、前記可変絞り通路４４における圧
力損失は殆どないため、分流弁４における第１感圧室Ｒ
₁と第２感圧室Ｒ₂との圧力差（Ｐ₁−Ｐ₂）は小さく
なる。そのため、スプール３９はバネ力により図３にお
いて右端側に移動されて、第２ポート３８βの開度が小
さくなる。従って、第１作動油路Ｌ₁にはポンプ１の吐
出量Ｑ₁からパワーステアリング機構９が必要とする流
量Ｑ₃、すなわち、略所要流量Ｑ₂を差し引いた残りの
流量の作動油が供給されて油圧モータ５が駆動される。
その結果、圧縮機６、オルタネータ７及びファン８等が
回転駆動される。

【００４９】そして、エンジン２の回転数が上昇される
と、容量制御弁３は斜板２８の傾角を最小傾角側に調整
することにより単位回転あたりの吐出量を少なくしよう
とする。そのため、コントロールピストン３４のストロ
ーク量は小さくなり、可変絞り通路４４は通過断面積の
小さい部位、つまり、絞り度の大きい部位を以て両ポー
ト４５α，４５βを連通する。従って、パワーステアリ
ング機構９にはその絞り度により規定された流量Ｑ₃、
すなわち、所要流量Ｑ₂より小流量の作動油が流れ込
む。その結果、操舵時のアシスト力が小さく抑えられて
ハンドル１１の操作フィーリングは重くなる。

【００５０】この時、前記可変絞り通路４４における圧
力損失が大きくなるため、分流弁４における第１感圧室
Ｒ₁と第２感圧室Ｒ₂との圧力差（Ｐ₁−Ｐ₂）は大き
くなる。そのため、スプール３９はバネ力に抗して図３
において左端側に移動されて、第２ポート３８βの開度
が大きくなる。従って、第１作動油路Ｌ₁にはポンプ１
の吐出量Ｑ₁からパワーステアリング機構９が必要とす
る流量Ｑ₃を差し引いた残りの流量の作動油が供給され
て油圧モータ５が駆動される。その結果、圧縮機６、オ
ルタネータ７及びファン８等が回転駆動される。

【００５１】上記構成の本実施例においては、次のよう
な効果を奏する。分流弁４とパワーステアリング機構９（制御弁１０）
との間に流量制御弁１４を設け、エンジン回転数ＮＥが
上昇されるに従って制御弁１０に流入される作動油の流
量を絞るようになっている。従って、エンジン回転数Ｎ
Ｅが高回転数の時には低回転数の時と比較して操舵フィ
ーリングが適正に重くなり、エンジン回転数ＮＥのほぼ
全域における操舵フィーリングが向上される。エンジン回転数ＮＥが高回転数の時には、制御弁１０
に流入される作動油の流量は絞られるため、油圧モータ
５に対して供給される量が多くなる。つまり、従来は高
回転時においては無駄に制御弁１０に流れ込んでいた所
要流量Ｑ₂と必要流量Ｑ₃との差分は、油圧モータ５に
供給されることになり、その無駄分を有効に活用し得
る。従って、本油圧システムの運用は効率的となる。コントロールピストン３４のストローク量がエンジン
回転数ＮＥを反映していることに着目し、コントロール
シリンダ３３及びコントロールピストン３４の構成に流
量制御弁機能を持たせ、さらには、同コントロールピス
トン３４のストローク量を規定する容量制御弁３をその
切換手段とした。従って、第２作動油路Ｌ ₂を、コント
ロールシリンダ３３及びコントロールピストン３４を経
由させることと、コントロールピストン３４の外周面に
可変絞り通路４４を凹設することのみの簡単かつ安価な
構成で、所謂、回転数感応型パワーステアリングシステ
ムを構成できる。分流弁４、容量制御弁及３び流量制御弁１４等がポン
プ１と一体的に設けられている。従って、本油圧システ
ムの配管構成がシンプルとなって配管の取り廻し作業が
楽になる。その結果、狭いエンジンルーム内への搭載時
において特に有効となる。可変絞り通路４４はテーパ周面をなすため、ストロー
ク量に応じて通過断面積を無段階に調整できる。従っ
て、パワーステアリング機構９による操舵時のアシスト
力がリニアに調整されて、操舵フィーリングはエンジン
回転数ＮＥに応じたフィードバック感のあるものとな
る。可変絞り通路４４はコントロールピストン３４の周方
向に対して円環状に設けられている。従って、コントロ
ールピストン３４がその周方向に回動されても、両ポー
ト４５α，４５β間の接続が遮断されるおそれがない。
言い換えれば、コントロールピストン３４の回動を規制
するためのストッパ等の規制手段を設ける必要がない。上記ポンプ１は、所謂、最小容量起動型ポンプであ
る。従って、ポンプ１の起動トルクは小さく、エンジン
２に対する起動ショックが緩和される。

【００５２】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、以下の態様でも実施できる。（１）図７に示すように、可変絞り通路４４を段状とす
ること。図面の状態では、高回転数対応部位（溝深さが
最も浅い部位）を以て両ポート４５α，４５βを連通し
ている。このようにすれば、通路４４の切削加工が容易
となる。（２）図８に示すように、第２作動油路Ｌ₂上において
可変絞り通路４４と分流弁４のパイロット部分（Ｐ₂）
との間に、２段階に絞り度を変更可能な絞り切換弁５１
を介在させること。同絞り切換弁５１は、第２作動油路
Ｌ₂内の圧力をパイロットしており、パワーステアリン
グ機構９の停止状態（圧力損失が小さい状態）では絞り
度が大きい状態に切り換え保持されて第２作動油路Ｌ₂
に流れる作動油を絞るようになっている。このようにす
れば、パワーステアリング機構９の停止状態での動力損
失を低減することができる。（３）図９に示すように、主油路Ｌ上に複数段階（図面
においては２段階）に絞り度を変更可能な絞り切換弁５
２を介在させ、例えば、スイッチ操作等により絞り度を
変更して分流弁４に流入される作動油の流量を調整する
こと。このようにすれば、補助機器６〜８の回転数を調
整することができる。（４）上記実施例においては、コントロールシリンダ３
３及びコントロールピストン３４が流量制御弁１４を構
成していたが、この構成を削除し、ポンプ１外部の第２
作動油路Ｌ₂上に別個に流量制御弁を設けても良い。こ
の場合、制御通路４１に同流量制御弁のための通路を分
岐接続し、上記実施例と同様にスプール（コントロール
ピストン３４）のストローク量を規定するように構成す
ると良い。（５）前記（４）において流量制御弁を、電磁式アクチ
ュエータによりスプールを移動可能な電磁弁とし、ま
た、斜板２８の傾角を検出するセンサ、コントロールピ
ストン３４のストローク量を検出するセンサ、ポンプ１
の回転軸２５の回転数を検出するセンサ或いはエンジン
回転数ＮＥを直接的に検出するセンサのいずれかを設け
る。そして、制御装置は前記センサの検出値に基づいて
エンジン回転数ＮＥを算出するとともに、算出されたエ
ンジン回転数ＮＥに基づいて流量制御弁を制御し、パワ
ーステアリング機構９に流入される作動油の流量を調整
するように構成すること。（６）アクチュエータとして、荷役用の油圧シリンダを
接続すること。（７）前記（５）において、エンジン回転数センサに変
えて車速度センサとすること。つまり、本油圧システム
を車速度感応型パワーステアリングシステムに具体化す
ること。（８）前記ポンプ１を変更し、復帰バネは斜板を最大傾
角側に付勢し、コントロールピストンは斜板を最小傾角
側に押動する構成のポンプ、つまり、最大容量起動型の
可変容量型ポンプとすること。（９）可変絞り通路４４を、コントロールピストン３４
の周方向に対して、半円環状や四半円環状等に部分的に
設けること。この場合、ピストン３４の周方向に対する
回動を規制するためのストッパ等の回動規制手段が必要
となる。

【００５３】上記実施例から把握できる請求項以外の技
術的思想について記載する。（１）付勢手段３５は斜板２８を最小傾角側に付勢し、
コントロールピストン３４は斜板２８を最大傾角側に押
動する請求項１〜８に記載の油圧システム。

【００５４】このようにすれば、ポンプ１を最小容量で
起動させることができ、エンジン２の起動ショックを低
減できる。（２）前記可変容量型ポンプ１は、斜板２８の傾角を調
整することにより吐出容量を変更可能となっており、前
記切換手段（３）は斜板２８の傾角に連動して流量制御
弁１４の絞り度を変更する請求項１に記載の油圧システ
ム。

【００５５】このようにすれば、斜板２８の傾角、すな
わち、エンジン回転数ＮＥに応じて容易に流量制御弁１
４を制御可能となる。（３）回転軸２５に一体回転可能に嵌合されたシリンダ
ブロック２６と、同シリンダブロック２６に形成された
シリンダボア２６α内に収容されたピストン２７と、同
ピストン２７の一端部を受承し、傾角に応じてピストン
ストロークを規定する斜板２８と、同斜板２８を押動す
るコントロールピストン３４を備えたコントロールシリ
ンダ３３と、車両用エンジン２の回転数に応じて、同コ
ントロールシリンダ３３の制御室３３αに流入される作
動油の流量を調整する容量制御弁３とを備えた可変容量
型ポンプ１において、前記コントロールシリンダ３３及
びコントロールピストン３４構成に流量制御弁１４機能
を持たせた可変容量型ポンプ１。

【００５６】このようにすれば、油圧システムを簡単に
構成できる。

【００５７】

【発明の効果】上記構成の請求項１〜３の発明によれ
ば、車両の操舵フィーリングは、エンジン回転数或いは
車両速度に応じた適正なものとなる。また、高回転数或
いは高速度時において絞られた残りの流量は、アクチュ
エータに供給されて有効に活用され得る。

【００５８】請求項４及び５の発明によれば、コントロ
ールシリンダ及びコントロールピストンが流量制御弁構
成を、また、容量制御弁が切換手段をそれぞれ兼ねるた
め、回転数感応型パワーステアリングシステムを簡単か
つ安価に構成できる。

【００５９】請求項６の発明によれば、パワーステアリ
ング機構に流入される作動油の流量を無段階に絞ること
により、操舵フィーリングの段付き感を排除できる。請
求項７の発明によれば、コントロールピストンの表面に
絞り通路を形成する際、その切削加工が容易となる。

【００６０】請求項８の発明によれば、コントロールピ
ストンがその周方向に回動されても、両ポート間の連通
が遮断されることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用油圧システムを示す回路図。

【図２】可変容量型ポンプの縦断面図。

【図３】分流弁を示す縦断面図。

【図４】容量制御弁を示す縦断面図。

【図５】要部を拡大して示す断面図であり、（ａ）は
斜板が最小傾角時のコントロールピストンのストローク
状態を、（ｂ）は斜板が最大傾角時のコントロールピス
トンのストローク状態をそれぞれ示す部分図である。

【図６】横軸：エンジン回転数、縦軸：作動油の流量
のグラフ。

【図７】絞り通路の別例を示す要部拡大断面図。

【図８】別例を示す図であり、絞り切換弁を示す回路
図。

【図９】別例を示す図であり、絞り切換弁を示す回路
図。

【符号の説明】

１…可変容量型ポンプ、２…車両用エンジン、３…容量
制御手段を構成する容量制御弁、４…分流弁、５…アク
チュエータとしての油圧ポンプ、９…パワーステアリン
グ機構、１４…流量制御弁、１５…切換手段、３３…流
量制御弁及び容量制御手段を構成するコントロールシリ
ンダ、３４…同じくコントロールピストン、４４…流量
制御弁を構成する可変絞り通路、Ｌ1 …第１作動油路、
Ｌ2 …第２作動油路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１５Ｂ 11/00 9037−3ＪＦ１５Ｂ 11/00 Ｍ 11/16 9037−3Ｊ 11/16 Ｂ (72)発明者小倉稔愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両用エンジンによって駆動される可変
容量型ポンプと、同可変容量型ポンプの吐出量をほぼ一
定に制御する容量制御手段と、前記可変容量型ポンプに
対して第１作動油路を介して接続されたアクチュエータ
と、前記可変容量型ポンプに対して前記第１作動油路と
並列的に接続された第２作動油路上に介在されたパワー
ステアリング機構と、前記第１作動油路と第２作動油路
との分岐点に介在され、前記パワーステアリング機構に
対して優先的に作動油を供給する分流弁とを備えた油圧
システムにおいて、前記第２作動油路上において分流弁とパワーステアリン
グ機構との間に介在され、同第２作動油路の通過断面積
を変更可能な流量制御弁と、同流量制御弁に接続され、
車両用エンジンの回転数又は車速度に連動して流量制御
弁を調整し、高回転数又は高速度の時には、低回転数又
は低速度の時と比較して第２作動油路の通過断面積を小
さくする切換手段とを備えた油圧システム。
【請求項２】前記可変容量型ポンプは、回転軸に一体
回転可能に嵌合されたシリンダブロックと、同シリンダ
ブロックに形成されたシリンダボア内に収容されたピス
トンと、同ピストンの一端部を受承し、傾角に応じてピ
ストンストロークを規定する斜板とを備え、前記容量制
御手段は斜板を押動するコントロールピストンを備えた
コントロールシリンダと、車両用エンジンの回転数に応
じて、同コントロールシリンダの制御室に流入される作
動油の流量を調整する容量制御弁とを備えた請求項１に
記載の油圧システム。
【請求項３】前記流量制御弁は第２作動油路を連通す
る入口側ポート及び出口側ポートを有するケーシング
と、同ケーシング内に収容され、前記切換手段によりエ
ンジン回転数又は車速度に応じてストローク量が規定さ
れることにより両ポート間の通過断面積を調整するスプ
ールとを備えた請求項１又は２に記載の油圧システム。
【請求項４】前記コントロールシリンダが流量制御弁
のケーシングを、コントロールピストンがスプールをそ
れぞれ構成し、容量制御弁が切換手段を構成する請求項
３に記載の油圧システム。
【請求項５】前記コントロールピストンの外周面には
コントロールシリンダの入口側ポートと出口側ポートと
を、そのいずれかの部位を以て連通する可変絞り通路が
凹設されており、同可変絞り通路におけるエンジン高回
転時に対応する高回転数対応部位は、他の部位と比較し
て溝深さが浅く形成されている請求項４に記載の油圧シ
ステム。
【請求項６】前記可変絞り通路の内底面は、高回転数
対応部位側に行く程溝深さが浅くなる斜面に形成された
請求項５に記載の油圧システム。
【請求項７】前記可変絞り通路の内底面は、高回転数
対応部位側に行く程溝深さが段階的に浅くなる段状に形
成された請求項５に記載の油圧システム。
【請求項８】前記可変絞り通路はコントロールピスト
ンの周方向に対して環状に形成された請求項５〜７のい
ずれかに記載の油圧システム。