JPS5825597A - 流体系統へ流体を供給するポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポンプ、詳細には車両の動力かじ取り装置へ流
体を供給するポンプに関する。

車両のかじ取り装置へ動力かじ取り用流体を供給するた
めにポンプを使用することは周知である〇典型的には、
そのような−ンデはカムリングと、ロータと、カムリン
グあるいはロータのいづれかによって支持された羽根と
を含んでいる。該羽根はカムリングとロータとの間で作
用し、ポンプポケットを画成する。ロータとカムリング
とが相対回転すると、ポンプポケットが広がったり、収
縮したりする。流体を貯える容器が広がっているポンプ
ポケットと連通ずる。流体は収縮しているポンプポケッ
トから・かじ取り装置へ圧送される。

前記の動力かじ取り装置用ポンプは車両の機関から駆動
される。該ポンプは、例えば車両の駐車中のように機関
の比較的低い所定速度においてかじ取り操作ができるよ
うにするに十分な流体を供給せねばならない。従来の動
力かじ取り装置用ポンプは機関の低速において十分な出
力を有するよう設計されている。また、従来のボンダは
所定速度以上のボンダ速度においてかじ取り装置から流
体を分岐させる機構を含んでいる。この機構は機関の速
度が増加するにつれて、速度の増加している状態ではか
じ取り機構を通して流体を汲み出さないようにする。そ
のような機構は多数存在する。

そのような機構を有する典型的なボンダは米国特許第５
．８２２，９６５号と同第４，０１４，６５０号とに示
されている。これらの特許はボンダの負荷を解放するチ
ークグレートを開示している。

ポンプの負荷を解放するチークプレートはボンダの速度
が増加するにつれて、ボンダの出側流体を分岐させるこ
とは周知である。そのようなボンダにおいて、カムリン
グ、ロータおよびチークグレートは全てハウジング内の
ボンダ室の内部に配置されている。チータグレートはロ
ータとカムリングとに向かって押圧される。チークグレ
ートがその押圧力に対抗してロータやカムリングから離
れるよう運動する際、ロータとカムリングとを通して流
路がつくられ、ポンプの収縮しているポンプポケットか
らの流体の流れをポンプの広がっているボンダポケット
へ直接分岐させる。分岐される流体の竜はチークグレー
トの運動量に比例する。

チークグレートは、ばねと、チークグレートに隣接した
空洞中の流体圧とによってカムリングとロータとに係合
するよう押圧される。前記空洞中の流体圧は収縮してい
るボンダポケットに連る空洞と連通している。もし空洞
をポンプの入口へ抽気することにより空洞中の圧力を減
少させると、チークグレートがさらに多くの流体を分岐
させるよう連動し、ボンダによって流体が供給される流
体系統への流体の流量が減少する。他方、空洞中の圧力
が増加すると、チークシレートはカムリングとロータと
に向かう方向に運動し、分岐される流体の量を減少させ
、流体系統への流量を増加させる。

ポンプ速度が所定速度を１廻る際、ポンプからの流体の
流量を制限することの他に、ボンダによって流体を供給
する流体系統の要求によって、ボンダからの流体の流量
を制御することが好ましい。

これは、ボンダからの流体を導く導管中の圧力を感知す
ることにより達成される。この圧力、即ち系統圧は、与
じ取り操作が行われていないときは比較的低圧である。

系統圧はかじ取り操作中に上昇する。この系統■の増加
は、分岐される流体の量を減少させることによってポン
プからの流量を増加させるための制御信号として使用さ
れてきた。

米国特許第５，８２２，９６５号と同第４，０１４，６
３０号とは、それぞれ、チークグレートに隣接した空洞
内での圧力を制御するサーが弁を備えたチークグレート
型ボンダを示している。サーボ弁が開放すると、空洞は
ポンプの入側へ抽気される。その結果、チークシレート
はより多量の流体が分岐される位置へ運動する。

サーボ弁は該弁に作用している流体圧によって制御され
る。詳細には、制御用オリアイスの両側における圧力の
間の差異によって制御され、該オリアイスの一方の側は
系統圧にあり、他方の側は収縮しているポンプポケット
のすぐ下流の圧力、即ちポンプの出側圧力にある。ボン
ダ内の通路はそれぞれ系統圧と、ボンダ出側圧力とをサ
ーボ弁の両側の面部分へ連通させる。また、ボンダは空
洞圧をサーボ弁に連通させる通路と、空洞圧を抽気させ
るためにサーボ弁からポンプの入側へ空洞圧を導く通路
とを有している。

ボンダの負荷を解放させる従来のチークグレートではサ
ーボ弁をポンプ室を画成するハウジング中、即ちカムリ
ングとロータとの外側に位置させていた。したがって、
ハウジングはサーボ弁を収容するのみならず、サーざ弁
へ、かつサーボ弁からの種々の流体通路を提供するに十
分大きくなければならなかった。さらに、系統圧がサー
ボ弁に作用するので、流体系統をサーボ弁が位置してい
るハウジング内の通路へ接続することが一般的であった
。このためによっても従来技術のポンプはそのハウジン
グの全体寸法を大きくさせている。

本発明はポンプ速度が所定速度を１廻るにつれて、ボン
ダが流体を供給する流体系統からの流体を分岐させるよ
う運動し、かつ流体系統による流体の必要量の増加に応
答して分岐される流体の量を減少させるチークル−トを
有するポンプに関する。この−ンゾはボンダ負荷を解放
するチーク７ｇ′Ｌ−トとして知られている。

本発明によるポンプ負荷解放チークプレートは従来技術
による類似のボンダ負荷解放チークグレートに比較して
寸法を極めて小さくできる。このように、本発明による
ボンダ負荷解放チークシレートは重量がより軽く、かつ
より軽量の支持ブラケットに装着できる。また、本発明
によるボンダは従来技術によるポンプ負荷解放チークグ
レートよりも、その駆動に要するエネルギが著しく少な
いＯ 詳細には、本発明によるボンダは、その寸法を著しく減
少させる２つの特徴を含んでいる。１つの特徴はサーボ
弁をハウジング部分内でなくカムリングに位置させたこ
とである。他方の特徴はボンデからの出側流体の流れを
チークシレー）＋７）半径方向に貫通させ、かつボンダ
の入力軸と共軸線の排出口を通して通すことである。前
述の特徴によってポンプ室を画成するハウジング中に位
置されてい麦従来のボンダの通路の多くが、ポンプ室内
にあるポンプ要素中に位置される。このように、本発明
はポンプの寸法、重量、およびポンプを駆動するに要す
るエネルギを著しく減少させることができる。

本発明のその他の特徴や利点は、添付図面を参照した本
発明の詳細な説明を検討すれば、本発明の関係する技術
分野の専問家には明らかとなる。

本発明は流体をかじ取り装置へ供給するポンプに関する
。以下の説明は６つの部分、即ちボンダの全体説明、カ
ムリング、チークグレートおよびポンプ内の口の配置に
ついての説明、およびカムリングに関連したチークグレ
ートの位置を制御すｌす るサーボ弁の構造と作動についての説明に分けて行う。

本発明を実施した車両用動力かじ取り装置用−ンプを第
１Ｉｍに示し、全体的に１０で指示する０このポンプ１
０は、開放した中５央制御弁を有する、ラックとぎニオ
ンよりなるかじ取り装置のような動力かじ取り装置に流
体を供給するようにつくられている。このボンダの特徴
は該ボンダを極めて小型化するにもかかわらず必要な流
量を提供できることである。

ボンデ１０は滑動羽根型ボンデである。ボンデ１０は相
対回転可能なカムリング１１とロータ１２とを含む０詳
細には、豐−夕１２は車両の機関によって駆動される入
力軸１３によって回転し、該入力軸はロータ１２に対し
てスジラインの切られた端部１４を有する。該ロータ１
２の周囲には複数のスロットが設けられている。各スロ
ットは滑動部材１５の形態の羽根を支持している。各滑
動部材にはばね１６が付属しており、該ばねは滑動部材
をカムリング１１の内周面１７と係合するよう押圧する
。前記滑動部材１．５は、カムリング１１の内周面１７
の周りで離隔された複数のボンダポケットを画成する。

ロータが回転するにつれて、前記ポンプポケットは、周
知のように、−力ムリング１１の内周面１７の形状によ
って、ロータ１２のスロット内で滑動装置が半径方向内
方および外方に運動するため広がったり収縮したりする
。

カムリング１１、滑動部材１５、およびロータ１２は全
てポンプ室１９内に位置する。ボンダ室１９はハウジン
グ２０によって画成されてし）るＯハウジング２０は２
個の部分、即ち基部材２１とコツプ状部材２２とを含む
。コッグ状ノ）ウジング部材２２は、カムリング１１を
囲み、かつ前記ハウジング基部材２１を収容する管状部
分２２ａを有する。さらに、コツプ状部材２２はボンダ
の前記基部材２１とは反対側の端部に位置してしする基
部外２２１）を有する。

入力軸はハウジング部材２１の開口を貫通して延び、適
当なスリーブベアリング２４によって前記ハウジング部
材に回転自在に支持されてし）る。

シール２４ａと２４１）とがハウジング部材２１と軸１
３との間、およびハウジング部材２１と２２との間での
流体の漏洩を防止している。

ボンｆ１０は取付はブラケット３０によって車両に支持
されている。デラケツ）３０は開口３１を有し、該開口
を通してハウジング基部材２１のハブ部分３１ａが延び
ている。該基部材２１のハブ部分の外周は３２でねじが
切られている。ナツト３３が前記ねじ部分３２にねじ込
まれ、ハウジング部材２１の肩部３１１）に対して前記
取付はブラケット３０を締付けている。ナツト３３はボ
ンｆ１０をブラケットに締付けている。取付はブラケッ
ト３０の方は車両に適当に支持されている。

流体容器４０にボン７’１０が付属している。流体容器
４０はハウジング部材２２を囲み、かつ動力かじ取り用
流体を保持するためのチャンバ４１をハウジング部材２
２の周りで画成する容器の形態をしている。車両の作動
中央われた動力かじ取゛り用流体を櫂給するために適当
な充てん口４４が設けられている。該充てん口４４には
キャッジ４６が付属している。戻り配管取付具４９ａが
スクリーン４５を介して流体を容器へ導く。

車両の機関の作動時、軸１３が機関によって駆動され、
ボン７’１０が流体を汲み上げる。流体は後述する通路
を介して容器のチャンバ４１から、ポンプの広がったポ
ケットへ流入し、収縮したポケットからポンプの排出口
４９へ流れる。排出口４９は入力軸１３と共軸線で位置
している。ボン７’１Ｇによって供給されるかじ取り装
置を流体が貫流した後、流体は戻り配管４９ａを介して
再び容器４０へ入る。

カムリング、チークグレートおよび口の説明チャンバ４
１から広がったポケットへの流体の流れは、少なくとも
、ハウジング部材２２の管状部分２２ａに貫設された開
口５ｏを通る。第１図に示すように、開口５ｏはカムリ
ング１１の外周の外側で、かつカムリング１１の半径方
向←延びた側面５２と５５との間で位置されている。流
体は開口５０を介して、カムリング１１を囲むポンプ室
１９の部分へ流入する。この配置によって、容器室４１
からポンプ室１９への短い流路を提供し、ポンダ室から
後述するように流体は広がったボンｆボケツ゛トヘ流入
する〇 カムリング１１の半径方向に延びた面５２（第５図）に
は、相互に対して直径方向に対向した一対のスロット５
３．５４が形成されている。スロット５３．５４はカム
リング１１の面５２を横切って半径方向に延び、ポンプ
室１９と連通して流体がカムリングの面５２を横切って
半径方向に流れるようにしている。第６図に示すように
、面５２と反対側のカムリング５５の半径方向に延びた
面５５も一対のスロット５７．５８を有し、これらスロ
ットが面５５を横切って流体が半径方向に流れるように
している。

カムリング１１のスロット５３．５４はハウジング部材
２１に形成された入口６３．６４と対面する（第２図参
照）。前記入口６３．６４はそれら入口６３．６４の半
径方向内方でハウジング部材２１に位置した入口６５，
６６と連通する。入口６５．６６は入口６３．６４の半
径方向内方に位置されており、入口６３，６４，６５お
よび６６は全体的にハウジング部材２１の同一直径方向
に沿って位置されている。入口６５．６６は滑＼ζ 動部材の半径方向内方、即ち下方において田−タ１２の
４ンゾポケツトへ流体を送入させる。第４図で最もよく
示されているように、入口６３はハウジング部材２１の
通路６７を介して入口６５と連通している。入口６４は
ハウジング部材２１の通路６８を介して入口６６と連通
している。また、通路６８は軸１３とベアリング２４と
を潤滑するよう流体を供給する。

カムリング１１のスロット５７．５８（第６図）はそれ
ぞれ、チークプレート７２の入ロア０．７１（第９図）
と対面する。チークプレート７２はカムリング１１の面
５５とａ−夕１２の共平面５５ａに隣接して位置されて
いる。面５５と５５＆とは、ハウジング部材２１が隣接
して位置しているカムリング１１とロータ１２の面の反
対側に位置している。入ロア３と７４とが全体的にチー
クシレー）７２の同一直径方向に沿って、かつ前記入ロ
ア０．７１の半径方向内方に配置されている。ハウジン
グ部材２１の入口ｓｓ、ｓｇと同様に、入ロア３．７４
は滑動部材１５の下方に流体を供給する。人ロア３．７
４は、チークシレードア２内に位置した通路７５．７６
（第９図、第１０図および第１１図参照）をそれぞれ介
して入ロア０゜７１と連通する。

入ロア０１７３，７１および７４はハウジング部材２１
のそれぞれ入口６４，６６．６３および６５とは軸線方
向の反対側に位置している。チークプレート７２とハウ
ジング部材２１とは、入ロア０．７３，７１．７４，６
４．６６．６３および６５とが、ロータ１２が回転する
につれて広がるポンプポケットを画成するカムリング１
１の部分に隣接するように位置されている。前述のこと
から、ポンプが作動するにつれて、流体は容蕃室４１か
らポンダ室１９に、かつ該デンジ室１ａから各種の入口
へと連通し、滑動部材が、前記入口を通過して運動する
につれて広がっているポンプポケットへ吸引されること
が明らかである。前記各種の入口６３，６４，６５，６
６．７０，７１゜７３および７４における圧力は同じで
あって本明細書ではそれらを入口圧と言及する。

前述のように、広がっているポンプポケットに吸引され
た流体は、該ポケットが収縮するにつれて該ポケットか
ら圧出される。収縮しているポンプポケットからの流体
の圧出はカムリング１１の両側から行われる。詳細には
、収縮しているポケットの一方の側から流体はハウジン
グ部材２１の直径方向に対向した出口８０，８１，８２
および８３へ流入する（第２図参駒−２゜前記出口８ｏ
と８１とをハウジング部材２１において、内側通路８４
（第６図）によって相互に接続されている。

前記出口８２．８３はハウジング部材２１の内側ａ路８
５ＬＪ：つて相互に接続されている。前記出口８１．８
３は、それぞれ前記出口８０．８２の半径方向内方に位
置され、滑動部材１５の下方から圧出された流体を受取
る。

前記出口８０．８１，８２および８３からの流体の流れ
はチークプレート７２に隣接したカムリングの面５５へ
、カムリング１１を貫通して導かれる。この目的に対し
て、カムリング１１は該カムリングを軸線方向に貫通し
て延び、かつそれぞれハウジング部材２１の出口８０．
８２（第２図）に隣接し、かつ対面関係で位置する通路
、即ち導管８７．８８（第５図および第７図）を有する
。

このように、カムリング１１の面５２近傍からの流体の
流れは通路８７．８８を介してチークグレート７２に向
かって導かれる。

収縮しているポンプポケットからの流体の流れもチーク
プレート７２（第９図参照）の出口９０゜９１．９２お
よび９３へ導かれる。出口９１は出口９０の半径方向内
方に、出口９３は出口９２の半径方向内方に位置されて
いる。出口９０．９１゜９２および９３はチークル−ト
７２の内方に位置した通路、即ちチャンバ９５（第１図
と第１１図とを参照）によって全て相互に接続されてい
る。

さらにカムリング１１の通路８７．８８は、それぞれチ
ークグレート７２の出口９０．９２（第９図参照）と連
通している。したがって、収縮しているポンプポケット
からの全ての流体はチャンバ９５に集められる。チャン
バ９５における゛圧力をポンプの出側圧と称する。

チークグレート７２は一対のグレート部材９６゜９７か
ら構成されている（第１０図参照）。第９図に示すよう
に、プレート部材９６は出口９０゜９１．９２および９
３ならびに入ロア０，７．３゜７１および７４を形成し
ている。第１１図から最もよく判るように、グレート部
材９７は通路、即ちチャンバ９５と通路７５．７６を形
成している。

排出口４９（第１図）は入力軸１３と共軸線を有し、チ
ークグレート７２のチャンバ９５からの流れは、ポンプ
の排出口４９を通して導かれる。

詳細には、チャンバ９５からの流れはグレート９Ｔに形
成された弧状の通路１０２を通して導かれる（第１１図
参照）。通路１０２から、流れは管状部材１０３の内部
へ導かれる（第１図参照）。

該管状部材は通路１０２と連通している。次いでオリフ
ィス１０４からの流れは管状部材１０５へ入る。管状部
材１０５はコンブ状ハウジング部材２２のハブ２２０へ
１０６において圧入されている。管状部材１０５からの
流れはポンプの排出口４９を通ってポンプによって流体
が供給される流体系統へ送られる。排出口４９における
圧力は系統圧と称する。後述のように、管状部材１０３
と１０５との間には軸線方向の相対運動がある。シール
１０７が管状部材、１０３と１０５との間の漏洩を阻止
する。

前述の説明か呟収縮しているポンプポケットからの流れ
はチークグレート７２のチャシバ９５で組み合わされる
。この組合わされた流れはチークプレート７２の半径方
向内方に導かれ、次いで排出口４９を介してポンプから
軸線方向に導かれる。

この流路がハウジングにおける流通路を最小にすること
によって、ハウジング部材を小型、かつ軽量化できる。

オリフィス１０４はポンプにおける主な流量制御オリフ
ィスである。オリアイス１０４をでしての圧力低下がカ
ムリング１１、ロータ１２およびハウジング２２に対す
るチークグレート７２の軸線方向位置を制御する。オリ
フィス１０４の上流の圧力はポンプの出側圧力、即ちチ
ャンバ９５における圧力である。オリフィス１０４の下
流の圧力は系統圧力であって、それはオリフィス１０４
を通して圧力低下があるのでポンプの出側圧力より一般
的に低い。しかしながら当該技術分野の専問家には容易
に理解されるように、ポンプによって流体が供給される
系統における状態によって系統圧を変える。詳細には、
もしポンプによって流体が供給される系統が開放した中
央制御弁を備えた動力かじ取り装置であるならば、系統
圧は要求の変化に伴って変化する。そのような装置にお
いては、系統圧はかじ取り動力に対する要求が低ければ
低いし、動力の要求が増加すれば系統圧は増加する。

前述の説明において、「入側圧」　「出側圧」および「
系統圧」について言及した。入側圧は入口６３．６４，
６５，６６．７０，７１．７３および７４における圧力
と定義した。出側圧はチャンバ９５における圧力、また
系統圧は排出口４９における圧力と定義した。以下の説
明においても、画成された区域と未制限の流体連通を有
する各種の個所における圧力で、したがって定義された
圧力と極めて近似の圧力を言及するためにも、前記の用
語を使用する。

サーボ弁の説明 本発明によるポンプはポンプの速度が所定速度以上に増
加しても、系統への流体の流量がそれに対応して増加し
ないように設計されてし）る。ポンプは、機関とポンプ
とが比較的ゆっくりと回転している、例えば車両の駐車
中のようなかじ取り操作中に動力を提供するに十分な置
の流体を流す。

ポンプ速度が所定速度以上に増加しても、系統への流量
はそれに対応して増加しなし１゜ボン７°速度が所定速
度以上に増加するにつれて、本発明によるポンプは収縮
しているポンプポケットから広がっているポンプポケッ
トへ直接流体が流れるようにして系統から流体を分岐さ
せるよう作動する。この流体の分岐はチークプレート７
２（第１図）をカムリング１１とロータ１２とから離れ
るよう運動させることにより達成される。チークグレー
ト７２がカムリング１１とロータ１２とから離れるよう
に運動−すると、流体はチークプレート７２の出口９０
．９２（第９図）から入ロア０．７１へ直接流れる。こ
の分岐される流量の量はチークプレートがカムリング１
１とロータ１２とから離れる距離に直接比例する。

チークプレート７２（第１図）はそれに作用する力の変
化に応答して運動する。チークプレートに作用する力は
ハウジング部材２２の肩１２１とチークグレート７２と
の間で作用するばね１２０の力を含む。ばね１２０はカ
ムリング１１とロータ１２の面５５と５５１Ｌと係合す
る方向にチークグレートを押圧し、このようにポンプ入
口からポンプ出口へ流体の流れが何ら分岐しない位置へ
と押圧する◎ 空洞１２５における流体圧によって得られる流体圧の力
かばね１２０と関連してチークグレート７２をカム１１
とロータ１２とに隣接する位置へ押圧するよう作用する
。この流体圧はチークグレート７２に位置した゛オリア
イス１２６（第１１図）を介して空洞１２５と連通ずる
。（オリフイス１２６は第１図においても示されている
が、判すやすくするためにその実際の位置から円周方向
に移動させて示されている）。収縮しているポンゾポケ
ットにより流体が絞り出されることによりチークデレー
）７２の面７２ａ（第１図）に作用する流体の力がばね
１２０の力と、空洞１２５における流体の圧力に対抗し
てチークシレードア２をカムリング１１とロータ１２と
から離れる方向に運動させようとする。

空洞１２５における圧力はサーが弁１３０によって制御
される。サーボ弁１３０が閉鎖すると、空洞１２５内の
圧力が増加し、チークダレ−ドア２をカムリング１１と
四−夕１２に向かって押圧する。サーざ弁１３０が開放
すると、空洞１２５中の圧力を抽気する。空洞１２５を
抽気することにより、空洞中の圧力を減少させ、チーク
グレート７２はカムリング１１と田−夕１２とから離れ
るよう運動する。

サーボ弁１３０はスツール１３１（第１２図）を含み、
該スツールはカムリング１１のチャンバ１３２に位置し
ている。該チャンバ１３２は軸１３と四−夕１２との回
転軸線に平行に延びている。スツール１３１はそれに作
用する差圧の変化に応答して運動する。

ス？−ル１３１（第１２図）に作用する１つの圧力は系
統圧である。排出口４９からの系統圧はチークグレート
７２を介してスツール１３１の端面１３３゛に連通して
いる。詳細には、系統圧は栓１２０ａ（第１図、第１１
図および第１２図）に連通している。グレート部材９Ｔ
の半径方向に延び゛た通路１２２の一端と連通した通路
１２０１）が栓１２０ａを貫通して延びでいる。第１１
図に示すように、前記通路１２２は半径方向に延びる一
方実際にはドッグレッグ状となっている。第１１図に示
すように、通路１２（ｌから遠い方の通路１２２の端部
は全体的に円形であって、１２３で指示する。通路１２
２の端部１２３はル−ト部材９６の通路、即ち開口１２
４（第１２図）と連通ずる。前記開口１２４はカムリン
グ１１に形成すしたチャンバ１３２と連通ずる。チャン
バ１３２における流体圧はスツール１３１の端面１３３
に作用し、スプール１３１を第１図よりみて左方へ押圧
する。

チャンバ１３２と通路１２２の端部１２３との間の流体
の連通は流体連通部材１４０（第１２図）を介して行わ
れる。前記連通部材１４０はチークプレート７２に圧入
され、チャンバ１３２中へ延びている。該部材１４０は
チークグレート７２と共に運動し、かつカムリング１１
に対して摺動可能である。Ｑ　ｌｊソングール１４１が
前記部材１４０を囲み、カムリング１１と連通部材１４
０との間の密封を行っている。第１２図で判るように、
連通部材１４０には流体通路１４２が形成されている。

したがって、通路１２２における流体圧は通路１４２を
介してチャンバ１３２へ連通し前記端面１３３に対して
作用する。適当なスクリーン部材１４６が前記通路１４
２中へ位置され、チャンバ１３２へ流入する流体に含ま
れている可能性のある何らかの破片、あるいは粒体を濾
過する。排出口４９からの圧力と連通しスツール１３１
の端面１３３に作用させる通路は比較的大きいので、圧
力の変化は排出口からスツールの端面１３３に対して自
由に連通ずる。

ポン７’１０の出側圧力はスツール１３１の左側と連通
し、スツール１３１の端面１３４に作用する囚詳細には
、ハウジング部材（第２図）には出口８２に接続した通
路部分１４５が設けられている。前記通路部分１４５は
出口８２から円周方向に延び、カムリング１１のチャン
バ１３２の上に来ている。その結果、ＬＱｍ、体圧はチ
ャンバ１３２と連通し、スツール１３１の左側の面１３
４に作用し、スツールを第１図と第１２図とに示すよう
に右方へ押圧する。

スツール１３１の両端面１３３と１３４とに作用する流
体圧の他に、弾圧ばね１３５もスツールに作用する。ば
ね１３５は部材１４０と端面１３３との間に位置され、
端面１３３に作用する圧力を補い、スツール１３１を第
１２図よりみて左方に運動させようとする。

スツール１３１の運動によってチークグレート７２に作
用する空洞１．２５中の圧力を変化させる。

空７１ｉｉ１２５とスツール弁１３゛１との間の流体の
連通は管状部材１５０（第１Ｂ図および第１０図参照）
によってもたらされる。管状部材１５０はチークグレー
ト７２に圧入されている。管状部材１５０はカムリング
１１に形成された通路１５１（第１Ｂ図および第６図）
に摺動可能に受入れられている。シール１５１ａ（第１
０図）が・管状部材１５０を囲み、通路１５１を管状部
材が摺動する際の漏洩を阻止する。

通路１５１が通路１５２と連通する（第１Ａ図および第
１Ｂ図）−０該通路１５２はカムリング１１の弦に沿っ
てカムリング１１を貫通して延びる。通路１５２の一端
はカムリング１１の外Ｎ４４部へ開放し、そこで栓１５
２ａによって密封されている。通路１５２はチャンバ１
３２と交錯する。

その結果、チークプレートの空洞１２５における圧力が
通路１５２によってスツール１３１の横方向の面と連通
ずる。

スツール１３１に形成された内周方向の溝１３６（第１
２図）がチャンバ１３２中へ、通路１５２の開口と整合
している。溝１３６は通路１５２からの流体圧をスツー
ル１３１の周りで均等に分配し弁のスツールが詰る可能
性を減少させている。

またチャンバ１３２（第６図および第７図）には通路１
５５，１５６（第１ム図、第１Ｂ図、第７図および第８
図）が連通しており、これら双方の通路はポンプ室１９
と連通している。双方の通路１５５と１５６とはカムリ
ング）１の弦方向に延びており、第１６図から最もよく
判るように、通路１３２の長さにわたって相互に、かつ
通路１５２から軸線方向に偏位している。

車両の機関が作動を開始すると、ボンｆ１０が駆動され
、ポンプの排出口４９を介して容器４１（第１２図）か
ら流体系統へ流体を汲み出すよう作動する。最初、チー
クプレート７２がばね１２０によってカムリング１１と
四−夕１２とに係合するよう押圧される。したがって、
ポンプからの流出は全て、ポンプが流体を供給する系統
へ導かれる。この間、出側圧力にある流体は通路１４５
を介してスツール１３１に連通され、スツールを第１２
図に示すように右方へ運動させる。前述のように、系統
圧はスツール１３１の端面１３３へ連通し、出側圧力と
対抗しようとする。通路１４５における出側圧−がスプ
ール１３１を左方へ押圧する正味力（ばね１３５と系統
圧とを加えたもの）を上廻るに十分でないとすれば、空
洞１２５は抽気されない。したがって、チークグレート
７２の面７２１Ｌに作用する圧力がチークプレートの面
７２１）に作用する正味の力（（１：力にばね力を加え
たもの）を上廻らず、チークグレートは流体を何ら分肢
させない。系統圧に何ら変化がないと想定すると、一旦
ポンプ速度が所定の速度に達すれば、スツールの面１３
４に作用する出側圧がスツール１３１を右方へ有効に動
かすようになり、空洞１２５における圧力を抽気する。

その所定の速度はばね１３５の剛性を選択することによ
り選定される。

またサーボ弁１３０は系統圧の変化で表わされる流体に
対する要求の変化に応答する。系統圧はボン７’１０に
よって流体が供給される系統の要求に応じて変化する。

オリアイス１０４ｇ断面積とばね１３５のばね常数とは
、ポンダ速度が所定速度を上廻り、かつ系統から何ら要
求のない状態において、第１２図よりみてスプール１３
１を左方へ運動させようとする正味の力がスツール１３
１を右方へ運動させようとする出側流体圧より低いよう
に選定される。したがって、流体系統から何ら要求がな
く、ポンプ速度が所定の速度を上廻る場合、サーボ弁は
第１３図に示す位置へ運動し、この位置ではチャンバ１
２５がポンプ室１９と連通ずる。ポンプ室１９は比較的
低い入側田にあり、一方チャンパ１２５は比較的高い出
側圧にあるので、双方のチャンバ間が連通ずることによ
ってチャンバ１２．５における圧力を解放する。そうす
れば、カムプレート７２の面７２ａに対して作用する流
体圧はばね１２０の力を上廻り、チータデレート７２を
カムリング１１から離れるよう運動させることができる
。

スツール１３１が第１５図に示す位置へ運動すると、ス
ツールのランド１６１ａが通路１５５と１５２との連通
を許容する位置へ運動する。そのため、流体は空Ｍ１２
５から管状部材１５０１通路１５１，１５２を介して、
スツール１３１を囲むチャンバ１３２の部分１８０へ、
次いで通路１５５を介してポンプ室１９へ流入できる。

この流れによって、前述のようにチークグレートの空洞
１↑５を抽気する。

弁のスプール１３１が第１３図に示すように位置される
と、該スツールのランド１６１が通路１５６をチャンバ
１３２へ部分的に開放する。その結果、矢印１６３で指
示する若干の流体がランド１６１を通過し、かつ通路１
５６を介してポンプ室１９へ流入する。この流体の流れ
１６３は少すく、スツール１３１を安定にするためのも
のである。このような安定化のための流れの機能と作用
については本明細書で参考のために含めた米国特許第４
，０１４，６５０号に詳細に説明されている。

この安定化のための流れは流体系統への流体の流量をほ
んのわずか減少させるのみである。

ランド１６１ａの後ろで発生した流体の流れが通路１５
２を開放しチークシレートの空洞１２５を抽気させる。

各種の通路１５５，１５６およびランド１６１．１６１
１Ｌの間の距離は、安定化のための流体の流れを発生さ
せる前にチークグレートの空洞１２５が抽気されるのを
確実にするよう設定される。

スツール１３１が第１３図に示す位置へ運動した後、ス
ツールは、ポンプ速度が増減するにつれて、かつそれぞ
れ系統圧の増減で表わされる流体に対する流体系統の要
求にしたがって該系統への流体の流量を正確に制御する
よう、その位置の周りでわづかに運動、即ち調整するこ
とができる。例えば、系統における流体圧が（流体に対
する要求の増加を反鋏して）増加するとすれば、オリア
イス１０４を通る流体は瞬時には減少しない。その結果
、スツール１３１の両側に作用している圧力の間の差が
減少する。このように、スツール１３１は第１２図に示
すように左方へ運動しようとする。

この運動によってチークグレートの空洞１２５の抽気を
減少させ、したがってチークグレートの空洞１２５にお
ける圧力を増加させる。前記空洞１２５において圧力が
増加することによりチー抄グレート７２をロータ１２や
カムリング１１により近接した位置へ運動させ、流体系
統への流体の流量を瞬時に増加させる。

同様に、機関の速度が増加し、対応してポンプの速度が
増加すると、オリアイス１０４を通る流量も瞬時に増加
する。その結果、オリフィス１０４を通して圧力低下が
大きくなる。また、スツール１３１（７）両側１３３，
１３４に作用する流体圧の間の差も増加し、スツールは
第１６図で示すように右方へ運動しチークプレートの空
洞１２５内の圧力を抽気させる。チークグレートが第１
図よりみて右方へ運動することによってより大量の流体
を分岐させる。このように流体系統への流体の増加はな
くなる。

サーボ弁１３０は、不意の圧力増加の際に最大系統圧を
制限するために圧力逃し弁１６０を含んでいる。サーボ
弁のスツール１３１は中空であって、その端面１３３に
オリフィス１６２を形成している。該オリフィス１６２
は排出口４９と、通路１４２，１２３．１２２および１
２０１）を介して連通しており、したがって常に系統圧
にある。

スツール１３１の反対側端部の近くにおいて、スツール
の側壁にオリフィス１７０が形成されている。このオリ
アイス１７０はサーボ弁のスツール１３１の内部を通路
１５５とポンプ室１９に連通させている。該ポンプ室は
常に容器室４１の圧力、即ち入側圧状態にある。球１６
４がスツール１３１の端壁の内面に対してばねにより押
圧されてオリフィス１６２を密封している。もし系統圧
が所定の最大値以上に上昇すること、球１６４がスツー
ル１３１の端壁から押し離されることによって、オリア
イス１６２を開放させ、過剰圧力を解放する。

前述のことから、ボンｆ１０の作動は第１５図のグラフ
の通りとなる。第１５図において、ポンプ速度が所定の
速度まで増加するにつれて、系統への流体の流量が増加
する。ポンプ速度が所定の速度以上に増加するにつれて
、流体系統への流体の流量は概ね一定に保持される。ボ
ンダ１０からのこのような一定の流量は空洞１２５中の
圧力を制御し、したがってチークプレート７２０位ｔ’
ｔ−制御するサーボ弁１３０によって維持される。

また、ポンプ速度が所定速度以上に増加するにつれて、
動力かじ取り装置への流体の流量を減少させるように作
動できる。第１４図に示すグラフ９゜ によれば、ポンプ速度が所定の速度まで増加するにつれ
て、流体系統への流体の流量が増加する。

その後ポンプ速度が減少するにつれて、流体系統への流
体の流量は所定速度における流量から減少している。そ
のようなボンダの作動の好ましいことは周知であり、例
えば米国特許第５，４０５．６５０号において説明され
ている。

所定速度以上のポンプ速度における流体の流量は簡単か
つ効果的に減少させることができる。詳細には、サーボ
弁１３０を通しての圧力低下を制御するオリフィス（第
１図）はその流路断面積が可変である。オリフィス１０
４の可変性は栓１２０＆の鼻部１２１ａの形状をチーｚ
ｆ状にして、前記栓と管状部材との、間で相対運動させ
ることによって得られる。詳細にはチークプレート了２
の運動によって、管状部材１０５に対して栓１２０ａが
運動するにつれて、管状部材１０５と栓１２０ａのテー
パ状面１２１ａとにより画成されるオリアイス１０４の
面積が変化する。管状部材１０５の内側は段がついてい
る。その上流の直径１０５＆は下流の部分１０５ａより
直径が小さし）。このことに謳って、可変オリフィス１
０４におし）て流量が絞られ、かつオリフィス１０４の
下流にお番する流速が小さくなるのを確実にする。

ポンプ速度が増加するにつれて、第１図に示すようにチ
ークグレート７２を右方へ運動させるよう作用゛する力
も増加する。・もし第１図に示すように右方ヘチークグ
レート７２が運動しなし）とすれば、流体は流体系統を
分岐して、チークプレートの表面を横切って収縮してい
るボンダポケットから広がっているポケットへと流れ、
オリフィス。

１０４の面積が減少する。オリフィス１０４の面積が減
少するとオリフィスの上流の流体圧（出側ＥＥ）とオリ
フィスの下流の圧力（系統ＥＥ）との間の差を増加させ
る。その結果、サーざ弁１３０の面１３４と１３３とに
作用する圧力の差が、オリアイス１０４の面積が変らな
かった場合の状態以上に増加する。前記差圧がより大き
くなれＧｆスプール１３１を、オリフィス１０４の面積
が変らなかった場合以上に第１図よりみて右方へ運動さ
せる。したがって、サーボ弁１３０　ｉ２チークグレー
トの空洞１２５をより多く抽気させ、チークダレ−ドア
２もより多く運動する。したがって、チークグレート７
２はオリフィス１０４の面積が変らなかった場合の分岐
、量よりも多く、流体系統から流体を分岐させる。その
正味の結果により、流体系統への流体の流量を著しく減
少させる。

チークシレー）７２が運動するにつれて、オリアイス１
０４の面積を減少させるという概念＆まヤＮｒｅ−ト、
ｘイｆ　　　ドラツチャｘ　（Ｇ１１ｂｅｒｔ　Ｔｌ。

Ｄｒｕｔｃｈａａ　）　　の特許のみにあるものであっ
て、彼の発明に対する特許出願は本特願と同時になされ
ている。ドラツチャスの発明は、本発明の最良の実施方
法を示すために、本特願に示されてし）る。

本発明の発明者、即ちドラツチャスとストツカス（８ｕ
ｔｔｌｃｕｓ　）は、ポンプ速度が所定速度以上に増加
するにつれて、流体系統への流体の流量を減少させるた
めに可変オリフィスを利用することを考慮しなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した動力かじ取り装置用ポンプの
軸線方向断面図； 第１五図は第１図の矢視ＩＡ−ＩＡによって指示する方
向にみた第１図に示すポンダの図面；第１Ｂ図は第１Ａ
図の矢視１Ｂ−ＩＢによって指示する方向にみた第１図
に示すポンプの一部を示す図面； 第２図は第１図の矢視２−２によって指示する方向にみ
た第１図に示すボンダの一部の図面；第５図は第２図の
断面線６−６に沿って概ねみた第１図に示す部分の断面
図； 第４図は第２図の断面線４−４に沿って概ねみた第２図
に示す部分の断面図； 第５図は第１図に示すボンダの一部の図面で、第１図の
矢視５−５によって指示する方向に前記部分をみた図面
； 第６図、は第１図に示すポンプの一部の図面で、第１図
の、矢視６−６によって指示するように前記部分をみた
図面； 第７図は第６図に示す部分の図面で矢視７−７で指示す
るように第６図に示す前記部分をみた図面； 第８図は第７図の断面線８１８に概ね沿ってみた、第７
図に示す部分の断面図； 第９図は第１図の矢視９−９によって指示する方向にみ
た、第１図に示すボンダの別の部分を示す図面： 第１０図は第９図に示す断面線１０−１０に概ね沿って
みた、第９図に示す部分の断面図；第１１図は第１０図
の４１１１１１に概ね沿ってみた、第１０図に示す部分
の断面図：第１２図は壜入し、かつ若干概略的に示した
第１図のポンプの部分断面図； 第１３図は作動位置において示す、第１図のポンプの部
分の図面；および 第１４図と第１５図とは本発明を実施したポンプの作動
特性を示すグラフである。イ 図において、 １０・・・ポンダ、１１・・・カムリング、１２．・・
・ロータ、１３・・・入力軸、１５・・・羽根、１９・
・・ボング室、２０・・・ハウジング、２１・・・基部
材、２２・・・コツプ状部材１．４１・・・チャヒバ、
４９・・・排出口、Ｔ２・・・チークプレート、９１．
９３・・・通路、１２２・・・通路、１２５・・・空洞
、１３０・・・サーボ弁、１３１・・・スゾール、１３
３，１３４・−・端面、１３５・・・ばね、１４０・・
・連通部材、１４１・・・０リング、１４２・・・通路
、１４５・・・通路。 代理人　浅　村　　　　皓 外４名 ＦＩＧ：１４ ＦＩＧ、１５ 手続補正書（方式） 昭和汐り年り月／θ日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和Ｓ７年特許願第７５９１＞０　　　号２、発明の名
称 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５６補正命令の日付 昭和６９２年　６月′３１日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ロータ部材と、 該ロータ部材を囲むカム部材と、 軸腺の周りで前記カム部材とロータ部材とを相対回転さ
   せる装置と、 前記カム部材とロータ部材の一方によって支持され、前
   記部材の他方に係合し、前記部材が相対回転すると広が
   ったり、収縮したりするポンプポケットを画成する複数
   の羽根と、 前記回転軸線から半径方向に延び、前記ロータ部材とカ
   ム部材との一方の側に隣接して配置され、前記の広がっ
   たり、収縮しているＩケラトと連通するよう前記回転軸
   線に沿って運動可能なチークグレートと、 前記チークプレートの一方の側において空洞を画成する
   装置と、 前記の広がっているポケットと収縮しているポケットと
   の間の連通を阻止する位置へ前記チークシレージを押圧
   する流体圧を前記空洞へ導く第１の流体通路とを含む、
   流体系統へ流体を供給するポンプにおいて、 前記カム部材に位置し、前記空洞中の圧力を抽気するこ
   とによって前記チークグレートの位置を制御するサーボ
   弁と、 前記チークグレートにあり、流体系統王を前記サーボ弁
   に連通させることによって前記系統田の変化に前記サー
   ボ弁が応答するようにした第２の流体通路と、 前記チークグレートと、前記カムリングの一部を貫いて
   設けられ、前記空洞を前記サーざ弁に連通させる第３の
   流体通路とを含み、 前記サーボ弁が前記入口から前記第６の１路を閉鎖する
   位置を有し、かつ前記空洞を抽気するために前記第３の
   通路を前記入口に連通させるよう連動可能であることを
   特徴とする流体系統へ流体を供給するポンプ。 （２、特許請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、
   前記サーボ弁が前記カムリング内でチャンバを含み、か
   つ該チャンバ内を軸線方向に摺動可能なスツールを含み
   、前記第６の流体通路が前記スツールの両側の中間で前
   記カム部材内の前記チャンバと連通ずることを特徴とす
   るポンプ。 （３）　　％許請求の範囲第２項に記載のポンプにおい
   て、前記スプールがその周りで円周方向に、前記第３の
   流体通路における圧力と連通ずる円周方向の溝を含むこ
   とを特徴とするポンプ。 （４）　　％許請求の範囲第２項に記載のポンプにおい
   て、前記スツール部材を収容している前記チャンバが前
   記カム部材を貫通して延び、かつ前記カム部材の軸線方
   向の両側の面で開放していることを特徴とするポンプ。 （５）特許請求の範囲第６項に記載のポンプにおいて、
   前記スツールが第１と第２の端面を含み、かつ前記ポン
   プが、 前記の収縮している流体用ポケットからの流体圧を前記
   スツールの前記第１の端面に連通させる装置をさらに含
   み、 前記第２の通路が流体系統からの流体圧を前記スツール
   の前記第２の端面に連通させるよう配置されており、 前記チークプレートが該プレートに固定され、前記チャ
   ンバへ突出した部材を有し、 前記部材が前記チークグレートの運動時前記チャンバ内
   で運動可能であり、 前記部材が前記チャンバ内を運動する際、該部材と前記
   チャンバとの間の流体密封を維持するシール装置が設け
   られており、 前記第２の通路が前記部材を貫通した通路部分を含むこ
   とを特徴とするポンプ。 （６）％許請求の範囲第５項に記載のポンプにおいて、
   前記部材と前記スツールとの間で作用し、前記スツール
   の前記第１の端面に作用する流体圧と同じ方向に前記ス
   ツールを押圧する押圧装置をさらに含むことを特徴とす
   るポンプ。 （７）　　特許請求の範囲第１項に記載の装置において
   、前記カム部材が、前記ポンプの軸線方向の一方の側か
   ら前記カム部材を通して、前記ポンプの軸標方向の他方
   の側へ流体を連通させるために、貫通して延びる出口導
   管を画成する面装置を有することを特徴とするポンプ。 （８）特許請求の範囲第７項に記載のボンダにおいて、
   収縮しているポンプポケットからの流体が前記カムリン
   グの両側から流れ、一方の側からの流れは前記カムリン
   グにおける前記出口導管を通り、前記チークシレートは
   前記の流れが組合わされるチャンバと、前記流れが組合
   わされた前記チャンバからの流れを導く出口通路とを有
   することを特徴とするポンプ。 （９）　　特許請求の範囲第８項に記載のポンプにおい
   て、前記出口通路が前記チークプレートの中央に位置し
   、前記部材の相対回転軸線と共軸線の方向に流体を導き
   、前記チークシレートが該プレートと固定接続され、か
   つ少なくとも部分的に前記通路を画成する管状部材を含
   むことを特徴とするポンプ。 ａＧ褥許請求の範囲第９項に記載のポンプにおいて、前
   記カムリング、羽根およびロータを囲むハウジング部材
   をさらに含み、前記管状部材が前記ハウジングの開口に
   受入れられており、かつ前記管状部材を前記ハウジング
   に密封接続するシール装置が設けられていることを特徴
   とするポンプ。