JPS6080972A - 動力舵取システム - 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、可変容量形ポンプと動力舵取装置とからなる
動力舵取システムに関するものである。

〈従来技術〉 一般に動力舵取装置に用いられるポンプは、動力舵取装
置の作動の有無に拘わらずエンジンによって常時駆動さ
れている。この種のポンプにおいては、動力舵取装置に
供給する流量は流量調整機構によって所定流量に制御さ
れているが、ポンプ自体の吐出量は回転数の増加に比例
して増加するため、損失エネルギが増大する。かかる損
失エネルギを小さくするうえで、ポンプ回転数が増加し
てもポンプ自体の吐出量を定流量に維持できる可変容量
形ポンプが好適である。

しかしながら、可変容量形ポンプを用いた動力舵取シス
テムについても、直進走行時のように動力舵取装置のパ
ワーピストンが静止した状態では、有効な仕事を必要と
しないにも拘わらず、ポンプ自体は定流量を吐出してエ
ネルギを消費している。

〈発明の目的〉 従って本発明の目的は、吐出通路中に設けたオリフィス
の前後の差圧に基づいてカムリングの偏心量が制御され
る可変容量形ポンプを、パワーピストンの静止状態にお
いてはカムリングの偏心量がより小さくなるように制御
し、有効な仕事を必要とするとき以外はポンプの吐出流
量を減少させ、損失エネルギの一層の減少を図ることで
ある。

〈発明の構成〉 上記した目的を達成するために本発明は、可変容量形ポ
ンプより吐出された圧油が供給される動力舵取装置のパ
ワーシリンダに通ずる給排通路に流量検出用オリフィス
を設け、この流量検出用オリフィスの前後の差圧に応動
する制御ピストンを可変容量形ポンプにリング押付用ス
プリングと対向して設け、この制御ピストンをカムリン
グに向けて押圧するスプリングを設けたものである。

かかる構成により、パワーピストンが静止状態にあり、
有効な仕事を必要としない場合には、流量検出用オリフ
ィス前後に差圧が生じないため、制御ピストンがスプリ
ングによってカムリングに押圧され、これによってカム
リングに作用する押付力が減じられてポンプ吐出流量が
減少され、しかしてパワーシリンダが実際に仕事をして
いるときには、流量検出用オリフィス前後に差圧が生ず
るため、この差圧によって制御ピストンがスプリングに
抗して後退され、ポンプ吐出流量が所要量に増大される
。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は可変容量形ポンプｖｐを示すもの
で、この可変容量形ポンプＶＰのハウジング１０はフロ
ントハウジング１１と、ガイドハウジング１２と、リヤ
ハウジング１３とによって構成されている。ガイドハウ
ジング１２の内孔１２ａには、カムリング１４が径方向
に移動可能に収納され、内孔１２ａの周壁とカムリング
１４の外周間に円周状の圧力流体通路１５を形成してい
る。

カムリング１４内には多数のベーン１６を放射方向に摺
動可能に保持したロータ１７が回転可能に収納され、こ
のロータ１７はフロントハウジング１１に回転可能に軸
承された回転軸１８の一端にスプライン係合されている
。

前記フロントハウジング１１の内側面には、ポンプ室の
吸入域に通ずる吸入ポート２１と、ポンプ室の吐出域に
通ずる吐出ボート２２が形成されている。吸入ボート２
１はフロントハウジング１１に設けられた吸入口２３に
連通され、吐出ボート２２は前記圧力流体通路１５に連
通されている。

前記カムリング１４を挾んで相対向するフロントハウジ
ング１１および圧力プレート１９の各内側面には長穴１
１ａ、１９ａが形成され、これら長穴１１ａ、１９ａに
は、軸方向に延びるシールピン２７の両端が嵌合されて
いる。このシールピン２７は、ガイドハウジング１２の
内孔１２ａの上部周壁に液密的に密接している。また、
カムリング１４の外周のシールピン２７に対向する部位
には、シールピン２７に嵌合可能な嵌合溝１４ａが軸方
向に形成されている。このカムリング１４は、ポンプ室
の流体圧により上方へ押上げられて嵌合溝１４ａをシー
ルピン２７に密嵌合させてい＝５− る。これにより、シールピン２７はカムリング１４を第
２図の左右方向へ揺動可能に支持しているとともに、当
該支持部にてガイドハウジング１２の内孔周壁とカムリ
ング１４の外周との間をシールしている。また、ガイド
ハウジング１２の内孔１２ａの下部周壁には、軸方向に
延びる嵌合凹所１２ｂが形成されていて、この嵌合凹所
１２ｂに隙間調整部材２８が配設され、この隙間調整部
材２８とカムリング１４の外周面との間でオリフィス２
９を形成し、このオリフィス２９と前記シールピン２７
とによって圧力流体通路１５を、吐出ボート２２に通ず
る第１圧力作用室１５Ａと吐出口３０に通ずる第２圧力
作用室１５Ｂとに区分している。

前記ガイドハウジング１２には、前記第２圧力作用室１
５Ｂに対応してスプリング受け３５が螺着され、このス
プリング受け３５と前記カムリン、グ１４との間にリン
グ押付用スプリング３６が介挿されている。かかるリン
グ押付用スプリング３６の撥力によりカムリング１４を
左方向（第１圧６− 力作用室１５Ａ側）に付勢している。またガイドハウジ
ング１２には、前記リング押付用スプリング３６と直径
線方向に対応する位置に制御シリンダ３７が形成されて
いる。制御シリンダ３７には制御ピストン３８が摺動可
能に嵌挿され、制御シリンダ３７を前室３７Ａと後室３
７Ｂとに区画している。制御ピストン３日のピストンロ
ッド３９の先端部は前記第１圧力作用室１５Ａ内に突出
されている。制御ピストン３８の背面には制御ピストン
３８を第１圧力作用室１５Ａ内に突出する方向に押圧す
るスプリング４０がガイドハウジング１２に固着された
シリンダキャンプ４１との間に介挿されている。かかる
スプリング４０のばね力は前記リング押付用スプリング
３６のばね力よりも小さく設定され、前記制御ピストン
３８がスプリング４０の撥力によって前進された状態に
おいては、リング押付用スプリング３６とスプリング４
０とのばね力の差による押付力でカムリング１４を左方
向に押圧するようになっている。前記制御ピストン３８
は後述する流量検出用オリフィスの前後の差圧によって
摺動されるようになっており、そのために制御シリンダ
３７の前室３７Ａは流量検出用オリフィスの上流側とな
る前記第２圧力作用室１５Ｂに連通路４２を介して連通
され、また後室３７Ｂは後述するようにして流量検出用
オリフィスの下流側に連通される。

第３図は上記した可変容量形ポンプＶＰと、動力舵取装
置ＰＳとの油圧系統図を示すもので、かかる動力舵取装
置ｐｓは、相対運動可能な一対の弁部材からなる制御弁
５１と、パワーピストン５２を摺動可能に嵌装したパワ
ーシリンダ５３とで構成され、ハンドル操作に基づく制
御弁５１の作動によってパワーシリンダ５３に圧油を給
排制御するようになっている。

前記制御弁５１は供給ボート５５と、一対の給排ボート
５６．５７と、一対の排出ボート５８゜５９を備え、供
給ボート５５は可変容量形ポンプｖｐの前記吐出口３０
に供給通路６０を介して接続され、一対の給排ポー）５
６．５７は前記パワーシリンダ５３の左室５３Ａと右室
５３Ｂに給排通路６１．６２を介して接続され、また排
出ボート５８．５９はリザーバ６３に接続されている。

給排通路６１．６２中には流量検出用オリフィス６５．
６６がそれぞれ設けられ、これら流量検出用オリフィス
６５．６６の下流側、すなわち流量検出用オリフィス６
５．６６とシリンダ左右室５３Ａ、５３Ｂとの各間にお
いて給排通路６１．６２に分岐通路６７．６８が接続さ
れ、これら分岐通路６７．６８はそれら両通路６７．６
８の圧力差によって切換えられる切換弁７０を介して前
記制御シリンダ３７の後室３７Ｂに選択的に接続される
。なお、切換弁は制御弁５１の中に組込んでハンドル操
舵に同期させて切換えるようにしてもよい。

次に上記した構成における動作について説明する。

可変容量形ポンプＶＰの吐出ボート２２に吐出された圧
油は、第１圧力作用室１５Ａよりオリフィス２９、第２
圧力作用室１５Ｂおよび吐出口６０を介して制御弁５１
の供給ボート５５に供給さ９− れる。しかして自動車が直進走行状態にある場合には、
供給ポート５５に供給された圧油は一対の排出ボート５
８．５９より殆ど抵抗なく等公的に排出され、パワーピ
ストン５２は中立位置に保持されている。

このようにパワーピストン５２が静止した状態において
は、圧油が流量検出用オリフィス６５゜６６を流通しな
いため、この流量検出用オリフィス６５．６６の前後に
差圧は生じなく、従って制御シリンダ３７の前後室３７
Ａ、３７Ｂは同圧となるため、制御ピストン３８はスプ
リング４０の撥力によって前進され、そのピストンロッ
ド３９がカムリング１４に圧接される。これによりカム
リング１４はリング押付用スプリング３６のばね力より
スプリング４０のばね力を差引いた押圧力Ｆで左方向に
押付けられるため、カムリング１４の偏心量がオリフィ
ス２９前後を前記押圧力Ｆに応じた差圧に維持するよう
に制御され、その結果ポンプ吐出流量は第４図の破線で
示すように、手動操舵力を助勢するに必要な所要流量Ｑ
１よりも一１〇− 少ない流量Ｑ２に保たれる。

しかる状態よりハンドル操作により制御弁５１が作動さ
れると、一方の給排ボー）５６　（５７）が供給ボート
５５側に、他方の給排ボート５７　（５６）が排出ボー
ト５８．５９側に接続されるため、一対の給排ポー）５
６，５７間に圧力差がもたらされ、この圧力差に基づい
てパワーピストン５２が左方もしくは右方に摺動される
。これにより一方の流量検出用オリフィス６５（６６）
を圧油が流通するため、流量検出用オリフィス６５（６
６）の前後に差圧が生起され、この差圧によって制御ピ
ストン３８がスプリング４０に抗して後退され、ピスト
ンロッド３９がカムリング１４より離間される。従って
カムリング１４はリング押付用スプリング３６のみによ
って左方に押付けられ、その押付力が増大されるため、
カムリング１４は偏心量が大きくなる方向に変位され、
その結果、ポンプ吐出流量は第４図の実線で示すように
所要流量Ｑ１に増大される。

このようにパワーシリンダ５３が実際に仕事を必要とす
る場合には、必要にして十分な流量を吐出し、有効な仕
事を必要としない場合には、吐出量を減少させることに
より、ポンプ駆動に要する損失エネルギを必要最小限度
に抑制できるようになる。

上記実施例においては、オリフィス２９前後の差圧をカ
ムリング１４の外面に直接作用させるようにしたが、オ
リフィス２９前後の差圧に応動するピストンを設けたも
のにも適用でき、またカムリング１４の変位も揺動形の
みならず、スライド形にしてもよいものである。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、パワーシリンダが
有効な仕事をするとき以外は、ポンプの吐出流量を減少
させるので、ポンプ駆動に費やす損失エネルギが必要最
小限度に抑制され、省エネルギ化に効果がある。

また本発明によれば、パワーシリンダへの流量検出に基
づいてカムリングの押付力を変化させるものであるので
、パワーピストンの作動状態を適確に検出できる利点が
ある。

【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図は可変容量
形ポンプを示す断面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線矢視
断面図、第３図は動力舵取システムの油圧系統図、第４
図はポンプ回転数に対する吐出流量を示す線図である。 ＶＰ・・・可変容量形ポンプ、ＰＳ・・・動力舵取装置
、１０・・・ハウジング、１４・・・カムリング、１５
Ａ・・・第１圧力作用室、１５Ｂ・・・第２圧力作用室
、１７・・・ロータ、２１・・・吸入ボート、２２・・
・吐出ボート、２９・・・オリフィス、３６・・・リン
グ押付用スプリング、３７・・・制御シリンダ、３８・
・・制御ピストン、４０・・・スプリング、５１・・・
制御弁、５２・・・パワーピストン、５３・・・パワー
シリンダ、６１．６２・・・給排通路、６５．６６・・
・流量検出用オリフィス。 特許出願人 豊田工機株式会社 １３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１ロータを収納したカムリングを半径方向運動可能
   に設け、このカムリングを半径方向に押圧するリング押
   付用スプリングを設け、吐出通路中に設けたオリフィス
   の前後の差圧を一定に保持するべく前記カムリングの偏
   心量を制御する可変容量形ポンプと、この可変容量形ポ
   ンプより吐出された圧油をハンドル操舵による制御弁の
   作動によってパワーシリンダに給排制御する動力舵取装
   置とを備え、前記パワーシリンダの画室に接続された給
   排通路に流量検出用オリフィスを設け、°この流量検出
   用オリフィスの前後の差圧に応動する制御ピストンを前
   記リング押付用スプリングに対向して設け、この制御ピ
   ストンを前記カムリングに向けて押圧するスプリングを
   設けてなる動力舵取システム。