JPH01273882A - 可変容量形液圧ポンプ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転数が可変速の駆動源（例えば車輌、船舶
等のエンジン）により回転駆動され吐出液体を負荷とし
てのパワーステアリング装置に供給する可変容量形液圧
ポンプ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、特公昭４１−１５３７７号公報に示される如き可
変容量形液圧ポンプ装置を回転数が可変速の駆動源より
回転駆動すると可変容量形液圧ポンプの吐出液体は吐出
流路に配設された固定絞り弁で絞り制御されてパワース
テアリング装置に供給される。そして、圧力補償弁は固
定絞り弁の前後圧力差に基づく作用力と弾性部材の弾性
力とが弁体に対向作用し、固定絞り弁の前後圧力差に基
づく作用力が弾性部材の弾性力より小さいときは弁体が
吐出量変更部材としての斜板を変位する操作ピストンの
背面側に形成した作用室を低圧側に連通している。斜板
は最大吐出量が得られる最大傾斜角度に位置し、可変容
量形波圧ポンプは第５図に示す如き、回転数の上昇に比
例して吐出量が増加する。そして、可変容量形波圧ポン
プの駆動軸の回転数が第５図の一定の回転数Ｎ１まで上
昇した後、吐出量の増加により固定絞り弁の前後に生ず
る圧力差が大きくなり、この圧力差に基づく作用力が弾
性部材の弾性力より大きくなって圧力補償弁は弁体が操
作ピストンの作用室へ圧力液体を導入するよう作動し、
操作ピストンは作用室に導入の圧力液体に基づく作用力
により斜板の傾斜角度を減少するよう移動して可変容量
形波圧ポンプの一回転当りの吐出量が減少し、以後１回
転数の上昇に応じて一回転当りの吐出量が減少するため
、結果として第５図に示す如き一定の回転数Ｎ１以上の
回転数では回転数上昇にかかわりなく吐出量を一定にし
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、パワーステアリング装置では、可変容量形波
圧ポンプの駆動軸の回転数が一定の回転数以上でかし取
シ操作が軽くできないよう回転数上昇に応じて吐出量を
減少することが望ましいが従来の可変容量形液圧ポンプ
装置では一定の回転数以上において吐出量が一定である
ため、かかる効果を到底期待できない問題点があった〇
本発明は、かかる問題点を解決するもので、駆動軸の一
定の回転数以上で回転数上昇に応じて吐出量を減少し得
るようにした可変容量形波圧ポンプ装置を提供するもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明は、外部駆動源により回転駆動される
駆動軸とともに回転して液体を吸入流路より吸入して吐
出流路へ吐出するよう回転体を設け、作用室へ圧力液体
を導入したり作用室の液体を低圧側へ導出したりするこ
とで移動する操作ピストンにより吐出量変更部材を変位
させて液体の吐出量を変更する可変容量形波圧ポンプと
、吐出液体の吐出流路に配設する可変絞シ弁と、吐出流
路に配設する可変絞シ弁の前後圧力差を一定にするよう
その圧力差に基づく作用力と弾性部材の弾性力とが弁体
に対向作用してその平衡位置への弁体の移動によυ可変
容量形波圧ポンプの操作ピストンの作用室へ圧力液体を
導入したり作用室の液体を低圧側へ導出したりする圧力
補償弁とを具備し、可変絞シ弁は駆動軸の回転駆動によ
り発生する遠心力による作用力を弁体に受けるよう設け
、駆動軸が一定の回転数に上昇するまでは絞り開度を変
化することなくすると共に一定の回転数に上昇した後は
回転数の上昇に応じて絞シ開度を減少するよう弁体を移
動自在に設けたことを特徴として成る〇 〔作用〕 かかる本発明の構成において、駆動軸の回転数が一定の
回転数に上昇するまでは駆動軸の回転駆動によシ発生す
る遠心力による作用力を可変絞り弁の弁体に受けるが絞
り開度な変化・しないので回転数の上昇に比例して吐出
量が増加する。駆動軸の回転数が一定の回転数まで上昇
した後、可変絞り弁は駆動軸の回転駆動により発生する
遠心力による作用力により弁体が移動して絞り開度を減
少し、絞り開度の減少により可変絞り弁の前後圧力差が
大きくなりて圧力補償弁は絞り開度が減少した可変絞り
弁の前後圧力差に基づく作用力と弾性部材の弾性力との
平衡位置へ弁体が移動して操作ピストンの作用室へ圧力
液体を導入し、操作ピストンが移動して吐出量変更部材
を吐出量減少方向に変位させ、絞り開度が減少した可変
絞り弁の前後圧力差を一定にするよう可変容量形波圧ポ
ンプの吐出量を減少する。以後、駆動軸の回転数上昇に
応じて遠心力による作用力が順次増加し、可変絞り弁は
絞り開度を順次減少する０このため、駆動軸の回転数が
一定の回転数以上になると、その回転数上昇に応じて吐
出量が減少する０〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は可変容量形波圧ポンプとしての斜
板式可変容量形ピストンポンプで、−側面が開口した中
空のハウジング本体２に開口を閉塞するよう蓋部材３を
固設してポンプ本体４を構成している。５はポンプ本体
４内部に回転自在に支持された駆動軸で、一端がポンプ
本体４より突出して回転数が可変速の駆動源（図示せず
）に結合されるようにしている。６は回転体としてのシ
リンダブロックで、駆動軸５の中間部に形成したスプラ
イン部７を介して駆動軸５に支持され駆動軸５とともに
回転するようにしている。シリンダブロック６には多数
のピストン１８が所定のストロークで往復動可能に設け
られておシ、ピストン８の先端にはシュー９がそれぞれ
取り付けられ、シュー９を介して吐出量変更部材として
の斜板１０に接続している。斜板１０は一定の傾斜角度
の範囲内で揺動可能となっており、シュー９が接触する
側の背面とハウジング本体２の内側面との間には弾性部
材としてのばね１１を介装して常に斜板１０の傾斜角度
を最大にするように作用させている。従りて、この状態
で駆動軸５を回転駆動してシリンダブロック６を回転さ
せるとピストン８が往復動し最大吐出量が得られる。１
２は蓋部材３よりハウジング本体２内に突設したガイド
１３へ移動可能に嵌挿した操作ピストンで、先端側を斜
板１０に当接していると共に、背面側に作用室１４を形
成している０１５は液体の吸入流路、１６は液体の吐出
流路である。１７は吐出流路１６に吐出された吐出液体
を絞り制御する可変絞り弁で、可変容量形液圧ポンプ１
の蓋部材３に固着して弁本体１８を設け、弁本体１８内
には弁体１９を摺動自在に嵌挿する嵌挿孔２０が穿設さ
れ、嵌挿孔２０には軸方向に間隔を有して吐出流路１６
に連通ずる可変絞υ弁１７の前側としての吐出流路２１
と可変絞υ弁１７の後側としての吐出流路２２が開口形
成している。弁体１９には吐出流路２１に連通する絞υ
孔２３と吐出流路２２に連通する通孔２４とが内部の軸
方向中空孔２５で連通して設けられ、弁体１９は両端に
対向作用する弾性部材としてのばね２６．２７の弾性力
と後述詳記する作用力との平衡位置へ移動することで絞
シ孔２３の開口度が嵌挿孔２０のランド部２０Ａで増減
され絞シ開度を可変にしており、図示状態はばね２６゜
２７の弾性力によυ絞シ開度を最大にしている。

２８はばね２６．２７の弾性力を調整する調整ねじであ
る。２９は可変絞り弁１７０前後圧力差を一定にするよ
う吐出量を増減制御する圧力補償弁で、可変容量形液圧
ポンプ１の蓋部材３と可変絞シ弁１７の弁本体１８との
上方に配置して弁本体３０を設け、弁本体３０内には弁
体３１を摺動自在に嵌挿する嵌挿孔３２と弁体３１に弾
性力を作用する弾性部材としてのはねａａ％孔３４とが
連設され、嵌挿孔３２には軸方向に間隔を有して可変絞
り弁１７の前側の吐出流路１６より分岐した流路３５と
操作ピッ１フ１２０作用室１４に後述する圧力制御弁を
経て連通ずる流路３６と低圧側に連通ずる流路３７が開
口形成し、収装孔３４には可変絞り弁１７の後側の吐出
流路２２より分岐した流路３８が開口形成している。弁
体３１は両端に対向作用する流路３５を経て作用する可
変絞シ弁１７の前側圧力と流路３８を経て作用する可変
絞シ弁１７の後側圧力との圧力差に基づく作用力とばね
３３０弾性力との平衡位置へ移動することでランド部３
１Ａによシ流路３６を流路３５と流路３７とに切換連通
して操作ピストン１２の作用室１４へ圧力液体を導入し
たり作用室１４の液体を低圧側に導出したシするように
している。

３９は吐出液体の最高圧力を設定する圧力制御弁で、圧
力補償弁２９を設けた弁本体３０内に弁体４０を摺動自
在に嵌挿する嵌挿孔４１を穿設し、嵌挿孔４１には軸方
向に間隔を有して吐出流路１６より分岐した流路３５と
操作ピストン１３の作用室１４に連通する流路４２と前
述の流路３６が開口形成している＠弁体４０は流路３５
を経て一端に作用する吐出流路１６の圧力が他端に作用
する弾性部材としてのばね４３の弾性力に基づく設定圧
力以上になるとランド部４０Ａにより流路４２を流路３
５と切換連通して操作ピッ１フ１２０作用室１４へ圧力
液体を導入するようにしている０４４は駆動軸５の回転
駆動により発生する遠心力による作用力を可変絞り弁１
７の弁体１９へばね２６．２７の弾性力に抗して作用す
るようにした作用機構で駆動軸５の他端部と可変絞り弁
１７間に設けられ、第２図および第３図に詳細に示す如
き、駆動軸５の他端部を円周方向へ４等分して軸方向へ
延在する４個の切欠き溝４５を形成し、各切欠き溝４５
には羽根部材４６を軸方向と径方向とに摺動自在に嵌押
している。羽根部材４６の外周部には蓋部材３に固設し
て可変絞り弁１７側に向けて漸次拡径する円錐孔４７を
有した円錐部材４８を配置し、各羽根部材４６の外周面
を円錐孔隔 ４７内横面と対応するよう可変絞り弁１７側に向けて漸
次拡大するテーバ状の円弧面に形成している／。４９は
駆動軸５の他端部に嵌合して各羽根部材４８の一側面に
当接して設けた円環状の伝達部材、５０は可変絞り弁１
７の弁本体１８の端部へ摺動自在に嵌挿したピストンで
、可変絞り弁１７の弁体１９に当接していると共にビン
５１により回転不能に設けている０５２は伝達部材４９
とピストン５０間に設けたベアリングで、伝達部材４９
からピストン５０に回転力を伝達することなく軸方向の
作用力を伝達するようにしている。そして、各羽根部材
４６は駆動軸５とともに回転して駆動軸５０回転駆動に
より発生する遠心力により円錐部材４８に押付けられ、
該押付けられた力の反力が各羽根部材４６に作用し、該
反力の水平分力が各羽根部材４６を第２図右方向に円錐
孔４７の内周面に沿って摺動する作用力と成り、該作用
力が伝達部材４９、ベアリング５２、ピストン５０を経
て可変絞り弁１７の弁体１９に作用するようにしている
。

次にかかる構成の作動を説明する。

図示状態は、可変絞り弁１７は弁体１９がばね２６．２
７の弾性力により押圧されて左端に位置し絞り孔２３の
絞り開度が最大になっており、圧力補償弁２９は弁体３
１がばね３３の弾性力により押圧されて左端に位置し流
路３６を流路３７に連通しており、圧力制御弁３９は弁
体４０がばね４３の弾性力により押圧されて左端に位置
し流路４２を流路３６に連通しており、操作ピストン毘
の作用室１４は流路４２．３６．３７を経て低圧側に連
通しており、斜板１０はばね１１の弾性力により傾斜角
度を最大にしている０この状態で、回転数が可変速の駆
動源により駆動軸５を回転駆動すると、１回転当りの最
大吐出量が得られ第４図に示す如き、回転数の上昇に比
例して吐出量が増加する。そして、回転数の上昇で、駆
動軸５の回転駆動により発生する遠心力による作用力が
ばね２６．２７の弾性力よシ大きくなる第４図で示す一
定の回転数Ｎ１まで上昇した後、可変絞り弁１７は弁体
１９が増加した作用力と弾性力の平衡位置へ図示状態よ
り右方向に移動して絞り開度を減少する。可変絞り弁１
７の絞り開度の減少により可変絞り弁１７前側の吐出流
路１６．２１の圧力と可変絞り弁１７の後側の吐出流路
２２の圧力との圧力差が大きくなり、圧力補償弁２９の
弁体３１に対向作用する可変絞り弁１７の前後圧力差に
基づく作用力かばね３３０弾性力より大きくなり、圧力
補償弁２９は弁体３１が圧力差に基づく作用力と弾性力
の平衡位置へ図示状態より右方向に摺動して流路３６を
流路３５に切換連通し、吐出流路１６を流れる吐出液体
の一部が圧力液体として流路３５．３６．４２を流れて
作用室１４へ導入し、操作ピストン１２が作用室１４へ
導入の圧力液体に基づく作用力によりばね１１の弾性力
に抗して図示状態より左方向に摺動して斜板１０の傾斜
角度を減少し、吐出流路１６へ吐出する吐出量が可変絞
り弁１７の前後圧力差を一定にするよう減少する◇そし
て、圧力補償弁２９は可変絞り弁１７の前後圧力差を一
定に維持するべく流路３６の流路３５と流路３７とへの
切換連通・を繰り返し作用室１４へ圧力液体を導入した
り作用室１４の液体を低圧側に導出したりする。以後、
回転数の上昇に応じて遠心力が増大して可変絞り弁１７
の弁体１９に受ける作用力が増加し、可変絞り弁１７は
順次右方向に摺動して絞り開度を順次減少する。絞り開
度が順次減少する可変絞り弁１７０前後圧力差を一定に
するよう圧力補償弁２９が作用室１４へ圧力液体を導入
したり作用室１４の液体を低圧側へ導出したりし、斜板
１０の傾斜角度を順次減少し、吐出量が第４図に示す如
き一定の回転数Ｎ１以上の回転数では回転数上昇に応じ
て順次減少する。この状態より、回転数を減少すると、
第４図の一定の回転数Ｎ１までは、回転数の減少に応じ
て可変絞り弁１７の絞り開度が順次増加して吐出量が順
次増大され、第４図の一定の回転数Ｎ１で可変絞り弁１
７の絞り開度が最大になり吐出量が最大になり、以後、
回転数の減少に比例して吐出量が減少して行き停止によ
り吐出量が零となる。なお、圧力制御弁３９は、第４図
の一定の回転数Ｎ１以上の回転数において、吐出流路１
６の吐出圧力がばね４３の弾性力に基づく設定圧力以上
になった場合に、弁体４０が図示状態より右方向に摺動
して流路４２を流路３５に切換連通して作用室１４に圧
力液体を導入し、吐出量を減少することで吐出流路１６
の吐出圧力を設定圧力以下に維持する。

かかる作動で、駆動軸５０回転駆動により発生する遠心
力による作用力かばね２６．２７の弾性力より大きくな
る一定の回転数Ｎ１まで駆動軸５の回転数が上昇した後
、可変絞シ弁１７は回転数上昇に応じて増加する遠心力
による作用力により弁体１９が移動して絞り開度を順次
減少し、絞り開度が順次減少する可変絞り弁１７の前後
圧力差を一定にするよう圧力補償弁２９が作動して吐出
量が減少するため、一定の回転数Ｎ１以上で回転数上昇
に応じて吐出量を減少することができる。

また、可変絞り弁１７は駆動軸５の回転駆動により発生
する遠心力による作用力を弁体１９に受けて絞り開度を
減少するようにしているため、可変容量形波圧ポンプの
駆動軸の回転駆動により作動でき、電気配線等の電気作
業を何ら必要とせず取扱いをし易くできる。

なお、一実施例では、可変容量形波圧ポンプと１−て斜
板式可変容量形ピストンポンプを用いたが、可変容量形
ベーンポンプを用いても良い◇〔発明の効果〕 このように、本発明は、外部駆動源により回転駆動され
る駆動軸とともに回転して液体を吸入流路より吸入して
吐出流路へ吐出するよう回転体を設け、作用室へ圧力液
体を導入したり作用室の液体を低圧側へ導出したすする
ことで移動する操作ピストンにより吐出量変更部材を変
位させて液体の吐出量を変更する可変容量形波圧ポンプ
と、吐出液体の吐出流路に配設する可変絞り弁と、吐出
流路に配設する可変絞り弁の前後圧力差を一定にするよ
うその圧力差に基づく作用力と弾性部材の弾性力とが弁
体に対向作用してその平衡位置への弁体の移動により可
変容量形、液圧ポンプの操作ピストンの作用室へ圧力液
体を導入したり作用室の液体を低圧側へ導出したりする
圧力補償弁とを具備し、可変絞り弁は駆動軸の回転駆動
により発生する遠心力による作用力を弁体に受けるよう
設け、駆動軸が一定の回転数に上昇するまでは絞り開度
を変化することなくすると共に一定の回転数に上昇した
後は回転数の上昇に応じて絞り開度を減少するよう弁体
を移動自在に設けたことにより、駆動軸の回転数が一定
の回転数以上で回転数上昇に応じて吐出量を減少するこ
とができる。

また、可変絞り弁は駆動軸の回転駆動により発生する遠
心力による作用力を弁体に受けて、絞り開度を減少する
ようにしているため、可変容量形波圧ポンプの駆動軸の
回転駆動により作動でき、電気配線等の電気作業を何ら
必要とせず取扱いをし易くできる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示したもので
、第１図は可変容量形波圧ポンプ装置の縦断面図、第２
図は要部の部分拡大断面図、第３図は第２図の線１−１
に沿った断面図、第４図はポンプ特性図、第５図は従来
のポンプ特性図であるＱ ５・・・駆動軸、６・・・シリンダブロック（回Ｅ体）
。 １２・・・操作ピストン、１４・・作用室、１５・・・
吸入流路、１６，２１．２２・・・吐出流路、１７・・
・可変絞り弁、２９・・・圧力補償弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外部駆動源により回転駆動される駆動軸とともに回転し
   て液体を吸入流路より吸入して吐出流路へ吐出するよう
   回転体を設け、作用室へ圧力液体を導入したり作用室の
   液体を低圧側へ導出したりすることで移動する操作ピス
   トンにより吐出量変更部材を変位させて液体の吐出量を
   変更する可変容量形液圧ポンプと、吐出液体の吐出流路
   に配設する可変絞り弁と、吐出流路に配設する可変絞り
   弁の前後圧力差を一定にするようその圧力差に基づく作
   用力と弾性部材の弾性力とが弁体に対向作用してその平
   衡位置への弁体の移動により可変容量形液圧ポンプの操
   作ピストンの作用室へ圧力液体を導入したり作用室の液
   体を低圧側へ導出したりする圧力補償弁とを具備し、可
   変絞り弁は駆動軸の回転駆動により発生する遠心力によ
   る作用力を弁体に受けるよう設け、駆動軸が一定の回転
   数に上昇するまでは絞り開度を変化することなくすると
   共に一定の回転数に上昇した後は回転数の上昇に応じて
   絞り開度を減少するよう弁体を移動自在に設けたことを
   特徴とする可変容量形液圧ポンプ装置。