JPS5854272B2 - ロ−タリポンプノニユウシユツリヨクセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は出力変動幅の大きい原動機により駆動されロー
タリポンプの入出力を制御する装置に関し、その目的は
ロータリポンプの駆動軸回転数を原動機の出力軸回転数
に係わらずほぼ一定値に維持せしめるとともに出力流量
を駆動軸回転数に係わらず一定値に維持せしめることに
よりロータリポンプによる不必要なエネルギ消費を効果
的に除去することである。

例えば自動車のエンジン出力により駆動される動力舵取
装置用ロータリポンプにおいては、エンジンの高速回転
時にはポンプも高速回転して必要以上に多量の流体を吐
出するために、流量制御弁を設けて余剰流体はすべて排
出しているが、エネルギ消費の観点に立てばこの排出流
量の分だけロータリポンプは無駄なエネルギを消費して
いることになる。

本発明はこのような問題点に鑑み、この従来から使用さ
れている流量制御弁の排出流体すなわちロークリポンプ
吐出流量の余剰分を利用してロータリポンプの駆動軸に
装着された可変プーリの有効径を変化させることにより
、ロータリポンプ駆動軸の回転数を原動機出力軸の回転
数に係わりなくほぼ一定値に維持させることをその特徴
とする。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

図面は本発明の一実施例として自動車の動力舵取装置用
ロータリポンプの入出力制御装置を示す。

第１図において、１は図略のエンジンすなわち原動機の
出力軸で、出力軸１に可変プーリ支持軸２が固着され、
この支持軸２上に可変プーリ３が装着されている。

この実施例においては可変プーリ３はベルト係合用の■
溝を形成する一対の可動滑車３ａ、３ｂより構成されこ
の可動滑車３ ａ ｔ ３ ｂが支持軸２上で回り止め
された状態でそれぞれが軸線方向に摺動自在に支持され
ている。

かかる可変プーリ３の有効径は一対の可動滑車３ ａ
ｔ ３ ｂの間隔により決定されるもので、互いに近接
すれば有効径が増大し、離間すれば有効径が減少する。

支持軸２の基部に形成された鍔部と一方の可動滑車３ａ
の間および支持軸２先端に固着された鍔部と他方の可動
滑車３ｂとの間には両回動滑車３ａ。

３ｂを互いに接近させて有効径を増大させる方向に付勢
するように圧縮バネすなわち弾性復元部材４ａ、４ｂが
介在されている。

第２図において、１０は図略の動力舵取装置のアクチュ
エータに圧力流体を供給するロータリポンプで、１１が
ロータ１２を回転させる駆動軸、１３は流体タンク１４
に連通したロータリポンプ１０の吸入口、１５はローク
リポンプ１０の吐出口である。

周知の如くこの吐出口からは駆動軸１１の回転数に比例
した圧力流体が吐出される。

駆動軸１１上には可変プーリ１６が装着され、この可変
プーリ１６と前記原動機出力軸１上の可変プーリとの間
に■ベルト１７か巻掛けられている。

この可変プーリ１６も一対の可動滑車１６ａ１６ｂによ
り構成され、両回動滑車１６ａ。

１６ｂが駆動軸１１上で回り止めされた状態でそれぞれ
軸線方向に摺動自在に支持されている。

両回動滑車１６ ａ 、１６ ｂ間には両者を有効径減
少方向に付勢するように圧縮バネすなわち弾性復元部材
１８が介在されている。

２０は可変プーリ１６の有効径を増大させる方向に作用
する流体圧シリンダで、この実施例においては一方の可
動滑車１６ｂに形成された流体圧シリンダ室２１に、他
方の可動滑車１６ａに取付けられたピストン２２が嵌装
されており、このシリンダ室２１に圧力流体が供給され
ると両回動滑車１６ ａ ｔ １６ ｂが互いに引き寄
せられて有効径が増大する。

２５は動力舵取装置のアクチュエータに通じる圧力流体
送出口で、３０は吐出口１５から吐出されてくる圧力流
体の余剰流量を排出して送出口２５に送出する圧力流体
の最大流量を必要一定値に制御する流量制御弁である。

この実施例における流量制御弁３０は例えば特許第５７
７４５０号（特公昭４５−１３８１）の特許明細書に記
載されたものと同一で、スプール３１、オリフィス３２
、スプリング３３等から構成されており、吐出口１５か
ら送られてくる圧力流体の流量が設定値以上に増大する
とスプール３１を押動して排出孔３４が開か札余剰流量
は排出孔３４へと排出され、これにより送出口２５へ送
られる流量の最大値は常に上記設定値に維持される。

かかる排出孔３４は圧力室となっている。

すなわち排出孔３４はオリフィス３５を介してロークリ
ポンプ１０の吸入口１３に連通しており、排出孔３４に
流入する余剰流は吸入口１３へ戻されるが、吸入口１３
内の圧力はほぼ大気圧に維持されているため排出孔３４
内の圧力は流入される余剰流量に従って変化する。

４０は圧力制御弁で、プラグ４１、スプール４２、スプ
リング４３，４４等で構成されており、プラグ４１の変
位に比例した圧力の圧力流体が出力口４５から取出され
る。

この出力口４５は前記駆動軸１１に開口された流路４６
を介して前記流体圧シリンダ２０のシリンダ室２１に連
通されている。

入力口４７は前記流量制御弁３４の排出孔すなわち圧力
室３４に連通され、従ってプラグ４１は圧力室３４内の
圧力に比例して変位する。

流体供給口４８は前記ロータリポンプ１０の吐出口１５
に連通されておりロークリポンプ１０の吐出流体が圧力
制御弁４０の圧力媒体として使用される。

排出口４９はロークリポンプ１０の吸入口１３に連通さ
れており排出流は吸入口１３へ戻される。

次に、本発明装置の作用について説明する。

まずロータリポンプ１０の駆動軸１１の回転数Ｎｐと吐
出口１５から吐出される吐出流量Ｑａおよび送出口２５
から送出される送出流量Ｑｂとの関係を第５図に示す。

吐出流量Ｑａは回転数Ｎｐに比例して変化する。

送出流量Ｑｂは回転数Ｎｐが０からＮｐ１の間は回転数
Ｎｐに比例して変化するが、回転数ＮｐがＮｐ１以上の
領域では流量制御弁３０の作用により回転数Ｎｐに係わ
りなく一定値に維持される。

従って排出孔すなわち圧力室３４に排出される流量（Ｑ
ａ−Ｑｂ）は回転数ＮｐがＯからＮｐ１の間はＯである
が、回転数ＮｐがＮｐｔ以上の領域ではＮｐの変化に比
例して変化する。

従って圧力室３４内の圧力は、回転数Ｎｐが０からＮｐ
１の間は大気圧に維持されているが、Ｎｐ１以上の領域
では回転数Ｎｐ、に従って変化し、圧力制御弁４０の出
力口４５からは、ロータリポンプ１０の吐出口１５から
供給される圧力流体が圧力室３４の圧力に比例した圧力
に変換されて出力される。

この圧力制御弁４０から出力される圧力流体が流体圧シ
リンダ２０のシリンダ室２１に作用し、弾性復元部材１
Ｂ、４ａ、４ｂの発力に抗して可変プーリ１６の有効径
を増大させるとともに可変プーリ３の有効径を減少させ
る方向に流体圧シリンダ２０を作動させる。

可変プーリ１６の有効径が増大し、可変プーリ３の有効
径が減少すれば原動機出力軸１の回転数Ｎｅに対するロ
ータリポンプ１０の駆動軸１１の回転数Ｎｐが低下する
。

従つて回転数ＮｐがＮｐＩを越した領域では原動機出力
軸１の回転数Ｎｅに対する回転数Ｎｐの減速比が回転数
Ｎｐの変化に従って、回転数Ｎｐが増大すると減速比が
増大する方向に、変化する。

これを要約すれば、回転数ＮｅがＯからＮｅ１の間では
、回転数Ｎｐは回転数Ｎｅに比例してＯからＮｐ１の間
で変化するとともに送出流量Ｑｂも回転数Ｎｅに比例し
てＯからＱｂｌの間で変化し、回転数ＮｅがＮｅ１を越
した領域では、回転数Ｎｐの変化率は回転数Ｎｅの変化
率に対して極めて下さくなって回転数Ｎｐの増加は小さ
く、また送出流量Ｑｂは回転数Ｎｅに係わりなく一定値
Ｑｂ１に維持される。

これらの関係を第５図に示す。

当然Ｑｂ１は最大必要量に設定されている。以上説明し
たように、本発明は、ロータリポンプの送出流量が最大
必要流量に達した後は、ロータリポンプの回転数の上昇
を押さえるとともに送出流量を一定値に維持させるもの
であるから、不必要なエネルギ消費を防止することがで
きる。

そして流体圧シリンダにてロータリポンプの回転数制御
用の可変プーリを操作せしめ、この流体圧シリンダはロ
ークリポンプの送出流量制御用の流量制御弁の排出流量
に基いて作動されるものであるから、ロータリポンプの
回転数が正確に可変プーリの有効径に反映される。

さらにロータリポンプの送出流量は流量制御弁で制御さ
れているためロータリポンプの回転数変動に係わらず一
定に維持される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は原動機
出力軸側可変プーリの断面図、第２図はロータリポンプ
の縦断面図、第３図は第２図の■■断面図、第４図はロ
ータリポンプの回転数とロータリポンプの送出流量との
関係を表わす図、第５図は原動機出力軸回転数とローク
リポンプの回転数および送出流量との関係を表わす図で
ある。 １・・・・・・原動機出力軸、３・・・・・・可変プー
リ、４ａ。 ４ｂ・・・・・・弾性復元部材、１０・・・・・・ロー
クリポンプ、１１・・・・・・ロータリポンプ駆動軸、
１５・・・・・・吐出口、１６・・・・・・可変プーリ
、１７・・・・・・■ベルト、２０・・・・・・流体圧
シリンダ、２５・・・・・・送出口、３０・・・・・・
流量制御弁、３４・・・・・・圧力室、４０・・・・・
・圧力制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原動機の出力軸には有効径が増大する方向に弾性復
   元部材にて付勢された可変プーリを装着し、ロータリポ
   ンプの駆動軸にはベルトにより前記原動機の可変プーリ
   と連結されかつ流体圧シリンダにより有効径が増大する
   方向に付勢される可変プーリを装着し、前記ロータリポ
   ンプの吐出流路中には吐出流量が一定値以上になるとそ
   の余剰流量を排出せしめる流量制御弁を介在させ、この
   ロータリポンプの排出流路中には排出される前記余剰流
   量を圧力に変換する圧力室を形成し、前記流体圧シリン
   ダの流体供給流路中には前記圧力室内の圧力に応じた圧
   力を発生せしめる圧力制御弁、を介在させたことを特徴
   とするロークリポンプの入出力制御装置。