JPS629754B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流量降下特性を有する動力舵取用ポン
プ装置に関するもので、その目的とするところは
ポンプ回転速度の上昇につれて大きな流量降下特
性が得られ、かつ動力舵取装置の圧力作用時にお
いても流量が復帰しない特性をもつ動力舵取用ポ
ンプ装置を提供することである。

自動車の動力舵取装置に用いられるポンプ装置
には流量調整弁が備えられ、この流量調整弁は自
動車の走行速度が上昇し、従つてポンプの回転速
度が上昇するにつれて大きく開かれ、それによつ
てポンプより吐出された流量の大部分を吸入側に
バイパスし、動力舵取装置への制御流をほぼ一定
に保つようにしている。

ところで自動車の高速走行時においては、走行
速度の上昇につれて運転者に感覚される操舵反力
が増大されることが要求され、ポンプ回転速度の
上昇により動力舵取装置への制御流を減少させる
ことが考えられてきた。

しかしながら、従来のこの種のポンプ装置は、
動力舵取装置の無負荷時（非作動時）においては
予定された流量降下特性が得られるが、動力舵取
装置の作動により圧力が作用されると、この圧力
作用により流量調整弁がバイパス流を制限するす
るように働き、その結果折角降下された流量が復
帰して増大された操舵反力が減少してしまう問題
がある。

本発明は上記した従来の問題点を解決するため
に、ポンプ回転速度の上昇につれて大きな流量降
下特性が得られ、この流量降下特性が動力舵取装
置の圧力作用時においても復帰しないようにした
もので、その構成は、ポンプより吐出された圧力
流体を動力舵取装置に送出する絞り通路を、吐出
流体の増加に応じて流量調整弁がバイパス通路の
開度を増大せしめるべく大きく変位された場合に
動力舵取装置に送出する流量を降下せしめるべく
縮小される可変絞りとして構成するとともに、流
量調整弁の変位量が小さい間は閉塞され流量調整
弁の変位量が大きくなるとバイパス通路に開口さ
れて絞り通路を通過した制御流の一部をバイパス
する制御ノズルを設けたものである。

上記した構成により、ポンプ回転速度が上昇し
てポンプ吐出流量が増加すると、スプール弁がバ
イパス通路を大きく開くべく変位され、これによ
つてまず制御ノズルが開口され、続いて絞り通路
が縮小される。かかる絞り通路の縮小により動力
舵取装置に送出される圧力流体は所定量まで減少
される。この際制御ノズルも開口されているが、
動力舵取装置の無負荷時においては、流体圧力が
低いため制御ノズルよりバイパスされる流量は僅
少となる。

しかしてその状態で、動力舵取装置の作動に伴
つて流体圧力が上昇すると、スプール弁がバイパ
ス通路を閉じる方向に変位されて絞り通路が拡大
されるが、絞り通路を通過した制御流の一部が制
御ノズルを介してバイパス通路にバイパスされる
ため、動力舵取装置に送出される流量は僅かに増
加するに止まり、流量降下特性を持続できるよう
になる。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図において、１０はポンプハウジング
で、このポンプハウジング１０には有底の中空室
１１が形成されこの中空室１１はポンプハウジン
グ１０の一端面に開口している。この中空室１１
の開口部を閉塞する蓋部材１２には貫通穴１３が
穿設され、この貫通穴１３に回転軸１４が挿通さ
れ、軸受１５ａ，１５ｂにて回転可能に軸承され
ている。前記中空室１１には蓋部材１２の一端面
に対接するカムリング１６と、このカムリング１
６の他側面に対接するサイドプレート１７と、こ
のサイドプレート１７の他側面に対接する押圧プ
レート１８が収納され、この押圧プレート１８と
ポンプハウジング１０との間にはスプリング１９
が圧縮して挿入されている。カムリング１６の内
周にはカム面２０が形成され、このカム面２０に
外方端部が摺接する複数のベーン２１を放射方向
摺動可能に保持するロータ２２がカムリング１６
内に収納されている。このロータ２２は前記回転
軸１４の一端部とスプライン係合されている。ロ
ータ２２の左側面及びベーン２１の左端面は蓋部
材１２の端面１２ａと摺接し、ロータ２２の右側
面及びベーン２１の右端面はサイドプレート１７
の側面１７ａに摺接し、各摺接面にて密封作用が
なされる。これによつてカムリング１６のカム面
２０とロータ２２との間にベーン２１によつて複
数個に区画されたポンプ室が形成され、各ポンプ
室はロータ２２の回転により容積変化を生ずる。
膨張行程をなすポンプ室に対応して蓋部材１２及
びサイドプレート１７には第２図に示すように吸
入ポート２５，２６が形成され、圧縮行程をなす
ポンプ室に対応して蓋部材１２及びサイドプレー
ト１７には排出溝２７，２８が形成されている。
蓋部材１２に形成された吸入ポンプ２５とサイド
プレート１７に形成された吸入ポート２６はカム
リング１６とポンプハウジング１０との間に形成
された通路２９によつて互いに連通されている。
更にサイドプレート１７の側においてこの吸入ポ
ート２６は押圧プレート１８に刻設された通路溝
３０と連通され、押圧プレート１８の中心部貫通
穴１８ａと通じている。サイドプレート１７に形
成された排出溝２８は押圧プレート１８の貫通穴
３２を通じて圧力室３５に通じている。

前記ポンプハウジング１０には、第３図に示す
ように回転軸１４の軸線と直交する弁収納穴３６
と、この弁収納穴３６に一端を開口し圧力室３５
に他端を開口せしめた導入通路３７と、一端を押
圧プレート１８の中心部貫通穴１８ａに開口し、
他端を弁収納穴３６に開口したバイパス通路３８
と、このバイパス通路３８の途中に一端が開口さ
れ他端を流体槽５８に開口せしめた流体補給路３
９が穿設されている。弁収納穴３６には導入通路
３７とバイパス通路３８との連通路を閉止しかつ
その連通路の開度を調整可能にするべくスプール
弁４３が摺動可能に嵌装され、このスプール弁４
３の両側に第１弁室４１と第２弁室４２が形成さ
れている。第２弁室４２にはスプール弁４３を第
１弁室４１に向つて押圧するスプリング４４が設
けられ、このスプリング４４の発力によつて通常
スプール弁４３を弁収納穴３６の一端に螺着され
たプラグ４５に衝接する位置に保持し、第１弁室
４１に開口する導入通路３７とバイパス通路３８
との連通を遮断している。

前記プラグ４５には制限孔４６を形成した内孔
４７が第１弁室４１に向けて開口され、この内孔
４７は動力舵取装置の制御弁装置に接続される送
出口４８に連通されている。スプール弁４３の一
端は前記制限孔４６に微少な円周隙間を有し遊嵌
して内孔４７内に突入され、この円周隙間によつ
て第１の絞り通路４９を構成している。またスプ
ール弁４３の一端外周には第２の絞り通路５０が
開口され、この絞り通路５０は第１弁室４１に開
口された通孔５１に連通れている。かかる第２の
絞り通路５０は通常前記内孔４７内に開口位置さ
れ、これによつて通常は第１弁室４１に開口する
導入通路３７と送出口４８とを並列配置された２
つの絞り通路４９，５０を介して連通している。
しかるにスプール弁４３が所定量摺動されると前
記第２の絞り通路５０が第１弁室４１内に開口位
置され、これによつて前記導入通路３７と送出口
４８とは第１の絞り通路４９のみを介して連通さ
れる。

前記内孔４７には連通孔５３の一端が連通さ
れ、この連通孔５３の他端は細孔５４を介して第
２弁室４２に連通され、この連通孔５３を介して
絞り通路４９，５０を通過した流体が第２弁室４
２に導かれる。これによつてスプール弁４３の両
端面には絞り通路４９，５０通過前の圧力と通過
後の圧力が作用するため、絞り通路４９，５０に
おける圧力降下に応じてスプール弁４３が軸方向
に移動され、絞り通路４９，５０における圧力降
下を一定値に保つべくバイパス通路３８の開度を
調整する。

また前記内孔４７と第２弁室４２とを結ぶ連通
孔５３には、弁収納穴３６に開口する制御ノズル
５５が連通されている。制御ノズル５５は通常ス
プール弁４３の外周によつて閉塞されているが、
ポンプ回転速度の上昇につれてスプール弁４３が
所定量摺動されると、前記第２の絞り通路５０が
不能になるに先立つてスプール弁４３による閉塞
を解かれ、バイパス通路３８と連通するようにな
つており、連通路５３を流れる制御流の一部をバ
イアス通路３８にバイパスするようにしている。
ここで前記制御ノズル５５をポンプ回転速度の低
速時にはバイパス通路３８と連通しないようにす
ることを容易に実現できるように、スプール弁４
３のバイパス通路調整部の外周に軸方向に傾斜し
たヒゲ状の連通溝５６が円周上に複数個刻設さ
れ、スプール弁４３の初期移動時においてはその
連動溝５６を介して導入通路３７とバイパス通路
３８との連通を漸次増大せしめるようにしてい
る。すなわち、スプール弁４３の初期移動量に対
するバイパス通路開口面積の変化を小さくするこ
とにより、ポンプの低速時においてはスプール弁
４３の移動量を大きくし、制御ノズル５５の開閉
制御を適確に行い得るようにしている。

あお、図中６０は前記スプール弁４３内に組込
まれた圧力レリーフ弁で、球弁６１とスプリング
６２により構成され、第２弁室４２の圧力が設定
圧以上になると、スプリング６２の押圧力に抗し
て球弁６１を開き、第２弁室４２の流体を逃し穴
６４を通じてバイパス通路３８に逃がすようにし
ている。

６５は前記回転軸１４の外方突出部に固着され
たプーリで、自動車用エンジンによつて可変速で
回転駆動されるようになつている。

次に上記したように構成されたポンプ装置の作
動について説明する。

自動車エンジンによつて回転軸１４とともにロ
ータ２２が回転駆動されると、流体槽５８内の作
動流体は流体補給路３９、バイパス通路３８、押
圧プレート１８の通路溝３０を介して吸入ポート
２５，２６よりポンプ室に吸入され、圧力流体が
サイドプレート１７の排出溝２７より押圧プレー
ト１８の貫通穴３２を経て圧力室３５に吐出され
る。圧力室３５に吐出された圧力流体は第１およ
び第２の絞り通路４９，５０を通過して送出口４
８より動力舵取装置に供給され動力舵取装置より
戻される流体は戻し管路５９より流体槽５８内に
導かれ、再びポンプ室に吸入される。

ポンプ回転速度が低いうちはポンプ吐出流量も
少ないのでスプール弁４３はバイパス通路３８を
閉止し、ポンプ吐出流量の全量が両絞り通路４
９，５０を経て動力舵取装置に送出されるが、ポ
ンプ回転速度が上昇するにつれて吐出流量も増大
し、絞り通路４９，５０前後の圧力差を一定にす
るようにスプール弁４３が摺動されてバイパス通
路３８をまず連通溝５６を介して徐々に開き、余
剰流をバイパス通路３８にバイパスする。これに
より動力舵取装置に送出される圧力流体は２つの
絞り通路４９，５０により決定される所定量Ｑ１
に維持される。

自動車の高速走行への移行に伴つてポンプ回転
速度がさらに上昇されると、スプール弁４３はバ
イパス通路３８をより大きく開くべく変位され、
これによつて第５図に示すように第２の絞り通路
５０が制限孔４６に対し、第１弁室４１と内孔４
７とは第１の絞り通路４９のみを介して連通され
るようになり、動力舵取装置に送出される圧力流
体は第６図の実線で示すように第１の絞り通路４
９のみによつて決定される所定量Ｑ２まで減少さ
れる。従つて高速走行時においては、供給流量の
減少によつて得られる操舵反力を運転者に享受で
き、高速安定性が増大される。

この場合スプール弁４３の大きな変位により前
記第２の絞り通路５０が制限孔４６に対応するの
に先立つて制御ノズル５５が開口されるが、動力
舵取装置に供給される流量が減少されているた
め、動力舵取装置の中立状態においては連通孔５
３に作用する流体圧力は低く、ゆえに制御ノズル
５５よりバイパス通路３８にバイパスされる流量
は僅少であるため、前記流量Ｑ２が維持される。

ところで高速走行時に動力舵取装置の作動に伴
つて圧力が発生すると、この圧力によつてスプー
ル弁４３がバイパス通路３８を閉じる方向に変位
されるため、一般のプポンプでは前述したように
減少された流量Ｑ２が元の流量Ｑ１まで復帰する
が、本発明においては、圧力によつてスプール弁
４３がバイパス通路３８を閉じる方向に変位さ
れ、これによつて再び両絞り通路４９，５０が共
に有効に作用しても、制御ノズル５５は依然とし
て開口状態に保たれているため、両絞り通路４
９，５０を通過した圧力流体の一部は内孔４７よ
り連通孔５３、制御ノズル５５を介してバイパス
通路３８にバイパスされ、この制御ノズル５５か
らのバイパス流により流量Ｑ２は僅か（△Ｑ）に
増大するに止まり、高速走行時における流量降下
特性を確保し、高速安定性を損わない。

しかして前記制御ノズル５５はスプール弁４３
の変位が小さな低速走行時においてはスプール弁
４３によつて閉塞されているため、軽快な操舵を
必要とする低速走行時においては、制御ノズル５
５からの流体の流出はなく、軽快な操舵性が期待
できる。

第７図は本発明の他の実施例を示すもので、先
に述べた実施例においては動力舵取装置に送出す
る流量をポンプ回転速度の上昇につれて降下せし
める流量調整手段として、２つの絞り通路４９，
５０を設け、ポンプ回転数が高くなると一方の絞
り通路のみを有効に作動させるようにして全体と
して可変絞りを構成したが、この実施例において
は唯一の絞り通路１００を設け、この絞り通路１
００をスプール弁１４３に結合した調整ロツド１
０１によりスプール弁１４３の変位に応じて可変
的に制御し、ポンプの高速時においては動力舵取
装置に送出する流量を降下させるようにしたもの
である。

すなわち、第７図に示すようにスプール弁１４
３の一端にはプラグ１４５の制限孔１４６に遊嵌
する調整ロツド１０１が固着され、この調整ロツ
ド１０１と制限孔１４６との円周隙間により絞り
通路１４９を構成している。調整ロツド１０１は
小径部と大径部とそれらをつなぐテーパ部とから
なり、スプール弁１４３の摺動によつて絞り通路
１００の開度を可変的に制御する。すなわち、ポ
ンププ回転数が低く従つてスプール弁１４３の変
位量が小さいうちは絞り開度を大きくして動力舵
取装置に送出する流量を所定量Ｑ１に保ち、しか
るにポンプ回転数が高くなつてスプール弁１４３
が大きく変位した場合には、調整ロツド１０１の
大径部により絞り通路１４９を縮小し、動力舵取
装置への流量をQ2まで降下させるものである。

しかしてこの実施例においても前述したと同様
に、高速走行時に動力舵取装置に負荷圧力が作用
された場合には、動力舵取装置への制御流の一部
が制御ノズル５５よりバイパス通路３８にバイパ
スされ、減少された流量Q2が圧力作用によつて
復帰するのを防止している。

以上述べたように本発明は、自動車の走行速度
が上昇し、従つてポンプ回転速度が上昇するにつ
れて動力舵取装置に送出する流量を降下せしめる
特性を有するポンプ装置において、動力舵取装置
の圧力作用時に動力舵取装置への制御流の一部を
制御ノズルより低圧側にバイパスさせるようにし
たので、動力舵取装置に作用する圧力によつてス
プール弁がバイパス通路の開度を制限するべく復
帰変位されても、降下された流量が増加するのを
最小限度に抑えることができ、高速安定がより一
層高められるようになる。

しかも本発明においては、前記制御ノズルを低
速時においては閉塞するようになつているので、
低速走行時における軽快な操舵性も併せて確保で
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
動力舵取用ポンプ装置の断面面図、第２図は第１
図の―線に沿つて切断した断面図、第３図は
第１図の―線に沿つて切断した拡大断面図、
第４図は第３図の―線に沿つて切断した断面
図、第５図は第３図の作動状態を示す図、第６図
はポンプ回転数に対する流量特性を示す線図、第
７図は本発明の他の実施例を示す第３図に相応す
る断面図である。 １０……ポンプハウジング、１６……カムリン
グ、１７……サイドプレート、１８……押圧プレ
ート、２１……ベーン、２２……ロータ、２５，
２６……吸入ポート、２７，２８……排出溝、３
５……圧力室、３６……弁収納穴、３７……導入
通路、３８……バイパス通路、４３，１４３……
流量調整用スプール弁、４８……送出口、４９，
５０，１００……絞り通路、５５……制御ノズ
ル、５８……流体槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプより吐出された圧力流体を絞り通路を
   介して動力舵取装置に送出し、余剰流をバイパス
   通路の開度を調整する流量調整弁によりポンプの
   吸入側に還流するようにした動力舵取用ポンプ装
   置において、前記絞り通路は吐出流体の増加に応
   じて前記流量調整弁がバイパス通路の開度を増大
   せしめるべく大きく変位された場合に動力舵取装
   置に送出する流量を降下せしめるべく縮小される
   可変絞りとして構成されており、また前記流量調
   整弁の変位量が小さい間は閉塞され流量調整弁の
   変位量が大きくなると前記絞り通路が縮小される
   のに先立つて前記バイパス通路に開口されて前記
   絞り通路を通過した制御流の一部をバイパスする
   制御ノズルを設けたことを特徴とする動力舵取用
   ポンプ装置。