(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に径方向移動可能に設けられたカムリングと、このカムリング内で前記ハウジングに回転可能に支持され同カムリングの内面と摺動可能に当接する複数のベーンを放射方向に移動可能に保持するロータと、前記ハウジングまたはこれに固定された部材に形成された吸入ポートおよび吐出ポートと、前記吐出ポートを吐出口に連通する吐出通路の途中に設けたオリフィスを有し、前記カムリングの外周に同カムリングの移動方向において互いに対向する第１作用室と第２作用室を形成し、前記カムリングを前記ロータに対する偏心量が最大となる前記第１作用室側に弾性的に付勢してなる可変容量形ポンプにおいて、前記ハウジングに形成した弁孔内に前記第１および第２作用室に作用する各圧力を制御する差圧制御バルブと負荷圧感応スプールを同軸上にそれぞれ軸線方向移動可能に嵌合して同差圧制御バルブと負荷圧感応スプールの間にバルブ押付用スプリングを介装し、前記負荷圧感応スプールは負荷圧の上昇に応じて摺動されて前記バルブ押付用スプリングの初期荷重を増大させるよう構成してなる可変容量形ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の可変容量形ポンプにおいて、前記差圧制御バルブの両端と前記ハウジングの間にそれぞれ内圧作用室と負荷圧作用室を形成して前記負荷圧感応スプールおよびバルブ押付用スプリングは前記負荷圧作用室内に配置し、前記差圧制御バルブは前記内圧作用室側に押し付けられているときは前記第１作用室に低い圧力を導入するとともに前記負荷圧作用室側に移動すれば同第１作用室に前記内圧を導入し、前記第２作用室には負荷圧を導入するよう構成したことを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の可変容量形ポンプにおいて、前記負荷圧作用室となる弁孔は前記差圧制御バルブ側が小径で反対側が大径となる段付き孔に形成され、前記負荷圧感応スプールはこの小径と大径の両部分に摺動可能に嵌合され、負荷圧は前記負荷圧感応スプールの軸線方向両側に導入したことを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項４】
ハウジング内に径方向移動可能に設けられたカムリングと、このカムリング内で前記ハウジングに回転可能に支持され同カムリングの内面と摺動可能に当接する複数のベーンを放射方向に移動可能に保持するロータと、前記ハウジングまたはこれに固定された部材に形成された吸入ポートおよび吐出ポートと、前記吐出ポートを吐出口に連通する吐出通路の途中に設けたオリフィスを有し、前記カムリングの外周に同カムリングの移動方向において互いに対向する第１作用室と第２作用室を形成し、前記カムリングを前記ロータに対する偏心量が最大となる前記第１作用室側に弾性的に付勢してなる可変容量形ポンプにおいて、前記ハウジングに形成した弁孔内に設けられて前記第１および第２作用室に作用する各圧力を制御する差圧制御バルブは、軸線方向摺動可能に前記弁孔に嵌合された筒状部と、この筒状部の内孔内に軸線方向摺動可能に嵌合されて一端部に前記内孔より大径のスプリング受けが固着された負荷圧感応部よりなり、また前記スプリング受けと前記ハウジングの間にバルブ押付用スプリングを介装し、前記負荷圧感応部は負荷圧の上昇に応じて前記筒状部に対し前記一端部方向に摺動されて前記バルブ押付用スプリングの初期荷重を増大させるよう構成してなる可変容量形ポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載の可変容量形ポンプにおいて、前記差圧制御バルブの両端と前記ハウジングの間にそれぞれ内圧作用室と負荷圧作用室を形成して前記バルブ押付用スプリングは前記負荷圧作用室内に配置し、前記差圧制御バルブは前記内圧作用室側に押し付けられているときは前記第１作用室に低い圧力を導入するとともに前記負荷圧作用室側に移動すれば同第１作用室に前記内圧を導入し、前記第２作用室には負荷圧を導入するよう構成したことを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の可変容量形ポンプにおいて、前記筒状部の内孔は前記スプリング受け側が小径で反対側が大径となる段付き孔に形成し、前記負荷圧感応部はこの小径と大径の両部分に摺動可能に嵌合し、前記筒状部と負荷圧感応部の間には自由状態では前記スプリング受けを前記筒状部の一端に当接させるバルブスプリングを介装し、前記筒状部の他端部は自由状態では前記ハウジングまたはこれに固定された部材に当接し、負荷圧が増大すればその増大に応じて前記負荷圧感応部に固着された前記スプリング受けが前記筒状部から離れる向きに移動するよう構成したことを特徴とする可変容量形ポンプ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６に記載の可変容量形ポンプにおいて、前記オリフィスは前記カムリングが前記第２作用室側に移動するにつれて開口面積が減少する可変オリフィスである可変容量形ポンプ。
【発明の詳細な説明】
本発明は、車両用動力舵取装置などに使用するのに適した可変容量形ポンプ、特にポンプの負荷圧に応じてポンプ吐出流量特性を制御するようにした可変容量形ポンプに関する。
【０００１】
【従来の技術】
このようなポンプの負荷圧に応じてポンプ吐出流量特性を制御するようにした可変容量形ポンプとしては、特公平２−６１６３８号公報に開示された技術がある。これは、ベーンポンプのロータ中心に対する偏心量が可変となるようにボデーに支持したカムリングをスプリングにより偏心方向に付勢するとともに、吐出通路に設けたオリフィス前後の差圧により作動するピストンのロッドをスプリングに抗してカムリングを移動させる向きに当接させ、また、吐出通路に設けたオリフィス前側の内圧に応動する切換弁により高圧（内圧）または低圧が選択的に導入される油圧ピストンにより、カムリングを直接付勢している前記スプリングの初期荷重を変化させている。この技術によれば、ポンプ回転速度が増大してポンプ吐出流量がある限度値に達すればポンプ回転速度がそれより増大してもポンプ吐出流量はそれより増大しないようにポンプの回転数に応じたポンプ吐出流量特性の制御を行い、また、このポンプ吐出流量の限度値が負荷圧の増大に応じて増大するように負荷圧に応じたポンプ吐出流量特性の制御を行うことができる。動力舵取装置に使用する場合は、負荷圧の増減に応じてこの吐出流量の限度値が増減するようにポンプ吐出流量特性を制御すれば、直進走行などの動力舵取装置が作動しておらず従ってポンプからの吐出流量が不要な状態におけるポンプ吐出流量の最大値が減少するので、動力舵取装置の作動に影響を与えることなく省エネルギ効果を得ることができる。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような特公平２−６１６３８号公報の技術では、負荷圧が所定値を越えると、先ずバルブのスプールがスプリングの付勢力に抗して摺動されて油路が切替えられ、これにより油圧ピストンを収納したシリンダに圧油が導入されて油圧ピストンが摺動され、その結果カムリングに作用するスプリングの初期荷重を変化させるようにしている。
【０００３】
従って、スプリング力の変化がカムリングに直接及ぼされるので、カムリングの作動が不安定になる問題があり、しかも、負荷圧の上昇に対してポンプ吐出流量を増加させる応答性を高くできない問題があった。
【０００４】
本発明は、差圧制御バルブに作用するスプリングによる押付力を負荷圧の上昇に応じて増大させるようにしてこのような問題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による可変容量形ポンプは、ハウジング内に径方向移動可能に設けられたカムリングと、このカムリング内でハウジングに回転可能に支持され同カムリングの内面と摺動可能に当接する複数のベーンを放射方向に移動可能に保持するロータと、ハウジングまたはこれに固定された部材に形成された吸入ポートおよび吐出ポートと、吐出ポートを吐出口に連通する吐出通路の途中に設けたオリフィスを有し、カムリングの外周に同カムリングの移動方向において互いに対向する第１作用室と第２作用室を形成し、カムリングをロータに対する偏心量が最大となる第１作用室側に弾性的に付勢してなる可変容量形ポンプにおいて、ハウジングに形成した弁孔内に第１および第２作用室に作用する各圧力を制御する差圧制御バルブと負荷圧感応スプールを同軸上にそれぞれ軸線方向移動可能に嵌合して同差圧制御バルブと負荷圧感応スプールの間にバルブ押付用スプリングを介装し、負荷圧感応スプールは負荷圧の上昇に応じて摺動されてバルブ押付用スプリングの初期荷重を増大させるよう構成してなるものである。
【０００６】
この発明では、差圧制御バルブを付勢するバルブ押付用スプリングの初期荷重は負荷圧の上昇に応じて増大されるので、差圧制御バルブがこの押付力に抗して移動されるようになるときの差圧も増大し、従ってカムリング両側の各作用室にこの差圧が導入されてカムリングの偏心量が減少し始めるときのポンプ回転速度も増大するので吐出流量がそれ以上増大しなくなるときの吐出流量の限度値も負荷圧の上昇に応じて増大する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、差圧制御バルブの両端とハウジングの間にそれぞれ内圧作用室と負荷圧作用室を形成して負荷圧感応スプールおよびバルブ押付用スプリングは負荷圧作用室内に配置し、差圧制御バルブが内圧作用室側に押し付けられているときは第１作用室に低い圧力を導入するとともに負荷圧作用室側に移動すれば同第１作用室に内圧を導入し、第２作用室には負荷圧を導入するよう構成したものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、負荷圧作用室となる弁孔を差圧制御バルブ側が小径で反対側が大径となる段付き孔に形成し、負荷圧感応スプールはこの小径と大径の両部分に摺動可能に嵌合し、負荷圧は負荷圧感応スプールの軸線方向両側に導入したものである。
【０００９】
請求項４の発明による可変容量形ポンプは、ハウジング内に径方向移動可能に設けられたカムリングと、このカムリング内で前記ハウジングに回転可能に支持され同カムリングの内面と摺動可能に当接する複数のベーンを放射方向に移動可能に保持するロータと、前記ハウジングまたはこれに固定された部材に形成された吸入ポートおよび吐出ポートと、前記吐出ポートを吐出口に連通する吐出通路の途中に設けたオリフィスを有し、前記カムリングの外周に同カムリングの移動方向において互いに対向する第１作用室と第２作用室を形成し、前記カムリングを前記ロータに対する偏心量が最大となる前記第１作用室側に弾性的に付勢してなる可変容量形ポンプにおいて、前記ハウジングに形成した弁孔内に設けられて前記第１および第２作用室に作用する各圧力を制御する差圧制御バルブは、軸線方向摺動可能に前記弁孔に嵌合された筒状部と、この筒状部の内孔内に軸線方向摺動可能に嵌合されて一端部に前記内孔より大径のスプリング受けが固着された負荷圧感応部よりなり、また前記スプリング受けと前記ハウジングの間にバルブ押付用スプリングを介装し、前記負荷圧感応部は負荷圧の上昇に応じて筒状部に対し前記一端部方向に摺動されて前記バルブ押付用スプリングの初期荷重を増大させるよう構成してなるものである。
【００１０】
この発明でも、差圧制御バルブを付勢するバルブ押付用スプリングの初期荷重は負荷圧の上昇に応じて増大されるので、差圧制御バルブがこの押付力に抗して移動されるようになるときの差圧も増大し、従ってカムリング両側の各作用室にこの差圧が導入されてカムリングの偏心量が減少し始めるときのポンプ回転速度も増大するので吐出流量がそれ以上増大しなくなるときの吐出流量の限度値も負荷圧の上昇に応じて増大する。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、差圧制御バルブの両端とハウジングの間にそれぞれ内圧作用室と負荷圧作用室を形成してバルブ押付用スプリングは負荷圧作用室内に配置し、差圧制御バルブは内圧作用室側に押し付けられているときは第１作用室に低い圧力を導入するとともに負荷圧作用室側に移動すれば同第１作用室に内圧を導入し、第２作用室には負荷圧を導入するよう構成したものである。
【００１２】
また請求項６の発明は、請求項４または請求項５の発明において、筒状部の内孔はスプリング受け側が小径で反対側が大径となる段付き孔に形成し、負荷圧感応部はこの小径と大径の両部分に摺動可能に嵌合し、筒状部と負荷圧感応部の間には自由状態ではスプリング受けを筒状部の一端に当接させるバルブスプリングを介装し、筒状部の他端部は自由状態ではハウジングまたはこれに固定された部材に当接し、負荷圧が増大すればその増大に応じて負荷圧感応部に固着されたスプリング受けが筒状部から離れる向きに移動するよう構成したものである。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１〜請求項６の発明において、オリフィスをカムリングが第２作用室側に移動するにつれて開口面積が減少する可変オリフィスとしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
先ず図１〜図４に示す第１の実施の形態の説明をする。この実施の形態の可変容量形ポンプは動力舵取装置の作動流体供給源として使用するものであり、エンドカバー１１により液密に覆われたハウジング１０と、ハウジング１０内に設けられてポンプ軸２６により回転駆動されるロータ２２および径方向に移動可能なカムリング２１を有するベーンポンプ部２０と、カムリング２１の移動を制御する差圧制御バルブ３１と、ベーンポンプ部２０の吐出通路５３ａ，５３ｂ，５３ｃの途中に設けられた可変オリフィス５４を主な構成部材としている。
【００１５】
図１および図２に示すように、ハウジング１０とこれにねじ止め固定されたエンドカバー１１には、ポンプ軸２６の中間部および後端部がそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。ポンプ軸２６と同軸的にハウジング１０に形成された円筒状の内面１０ａには、奥側に円盤状のサイドプレート１２が、また手前側に筒状のアダプタ１３が、何れも回転しないように嵌合支持され、これらエンドカバー１１とサイドプレート１２とアダプタ１３の間には次に述べるベーンポンプ部２０が設けられている。ハウジング１０から突出するポンプ軸２６の先端にはエンジンからの動力が伝達されるＶプーリ２９が固定されている。
【００１６】
ベーンポンプ部２０は、アダプタ１３内に設けられたカムリング２１と、ポンプ軸２６の中間部に同軸的にスプライン結合されたロータ２２と、ロータ２２に形成された複数の半径方向スリットに摺動自在に保持されてカムリング２１の円筒状の内面に常に当接されているベーン２３よりなり、これら各部材２１〜２３の側面はエンドカバー１１およびサイドプレート１２の端面に摺動可能に当接されている。ベーンポンプ部２０の吸入ポート２４はエンドカバー１１の端面に形成され、吸入通路１４および吸入口１５を介してリザーバ６１からの作動流体が供給されている。また吐出ポート２５はサイドプレート１２の端面に形成され、裏側に位置する圧力室１６から、後述する可変オリフィス５４を途中に設けた吐出通路５３ａ，５３ｂ，５３ｃを通って、ハウジング１０に形成された吐出口５５に導かれている。
【００１７】
ポンプ軸２６と平行に設けられて両端がエンドカバー１１およびサイドプレート１２に支持されたピン１７は、中間部の外周の一部がアダプタ１３の内面と係合されている。カムリング２１は、外周面の一部に形成した凹部２１ａがピン１７に係合されてピン１７を中心として揺動することによりカムリング２１の径方向に移動可能であり、カムリング２１の外周面の凹部２１ａと反対側となる部分は、アダプタ１３の内面に形成した溝内に設けられてゴムによりバックアップされたテフロンのシール部材５０により摺動自在にシールされている。アダプタ１３とカムリング２１の間には、このピン１７とシール部材５０により、カムリング２１の移動方向において互いに対向する第１作用室５１ａと第２作用室５１ｂが形成されている。
【００１８】
カムリング２１の移動方向で第２作用室５１ｂ側となるハウジング１０には、ポンプ軸２６方向に向かう円筒孔１０ｂが形成され、この円筒孔１０ｂに摺動自在に嵌合支持されたカム押付ピストン２７は、円筒孔１０ｂの開口端に液密にねじ込み固定されたプラグ１８Ａとの間に介装されたカム押付用スプリング２８によりポンプ軸２６方向に付勢されている。このカム押付ピストン２７の先端の突起部２７ａはアダプタ１３を隙間をおいて通り抜けてカムリング２１の外周面に当接し、カムリング２１をロータ２２に対する偏心量が最大となる第１作用室５１ａ側に弾性的に付勢している。
【００１９】
可変オリフィス５４は、カム押付ピストン２７の環状溝２７ｃの縁部と吐出通路５３ｂ一端の開口部により形成され、カムリング２１が第２作用室５１ｂ側に移動してカム押付ピストン２７がカム押付用スプリング２８に抗して後退するにつれて吐出通路５３ｂがカム押付ピストン２７の環状溝２７ｃの縁部により次第に塞がれて開口面積が減少するようになっている。ベーンポンプ部２０からの作動流体は吐出通路５３ａ，５３ｂから可変オリフィス５４を通り、吐出通路５３ｃを通って吐出口５５から吐出される。この可変容量形ポンプが作動して作動流体が流れている状態では、可変オリフィス５４の前後で圧力が降下して差圧が生じ、可変オリフィス５４の後側の吐出通路５３ｃおよび吐出口５５内の圧力は作動流体供給先の機器の作動状態により与えられる負荷圧であり、可変オリフィス５４の前側の吐出通路５３ａ，５３ｂおよび圧力室１６内の圧力はポンプの内圧である。この内圧は可変オリフィス５４による差圧の分だけ負荷圧より大であり、従って負荷圧が変動すれば内圧もそれと同じように変動する。通常の作動状態では、この差圧は内圧または負荷圧に比してかなり小さい値である。
【００２０】
主として図１に示すように、ポンプ軸２６と立体的に直交するようにハウジング１０に形成されて右側が開口された弁孔３０には、奥側に差圧制御バルブ３１が、開口側に負荷圧感応スプール４５が同軸上にそれぞれ軸線方向移動自在に嵌合支持され、弁孔３０の開口端はプラグ１９Ａをねじ込んで液密に閉じられ、差圧制御バルブ３１と負荷圧感応スプール４５の間にはバルブ押付用スプリング３３Ａが介装されている。差圧制御バルブ３１の両端とハウジング１０の間にそれぞれ形成される各作用室５２ａ，５２ｂは、プラグ１９Ａ側となる作用室５２ｂが連通孔５９Ａを介して吐出口５５から負荷圧が導入される負荷圧作用室であり、反対側の作用室５２ａがポンプ内圧導入路５６を介して圧力室１６から内圧が導入される内圧作用室である。
【００２１】
負荷圧感応スプール４５とバルブ押付用スプリング３３Ａは負荷圧作用室５２ｂ内に位置しており、負荷圧感応スプール４５にはその両端面を連通する中心孔が形成されている。弁孔３０の負荷圧作用室５２ｂとなる部分は、差圧制御バルブ３１側が小径で、プラグ１９Ａ側となる反対側が大径となる段付き孔に形成され、負荷圧感応スプール４５はこの小径と大径の両部分に摺動可能に嵌合されている。弁孔３０と負荷圧感応スプール４５の間で段付き部となる位置に形成される環状の空間は連通管路６０を介して常にリザーバ６１に連通されている。
【００２２】
内圧作用室５２ａ側となるハウジング１０の一部に形成した導入路５７ａは、差圧制御バルブ３１の移動により、せ１２リザーバ６１と内圧作用室５２ａに選択的に連通されるものである。この導入路５７ａは、差圧制御バルブ３１がバルブ押付用スプリング３３Ａにより内圧作用室５２ａ側の末端位置まで押し付けられた不作動状態では内圧作用室５２ａと連通されないが、差圧制御バルブ３１がバルブ押付用スプリング３３Ａに抗して負荷圧作用室５２ｂ側に移動し始めればすぐに内圧作用室５２ａと連通される位置において弁孔３０に開口され、この導入路５７ａはアダプタ１３に形成したダンピングオリフィス５８ａを介してカムリング２１の外周一側の第１作用室５１ａに連通されている。また差圧制御バルブ３１に形成された連通路３２Ａは、導入路５７ａが内圧作用室５２ａと連通されていない状態では導入路５７ａと連通されるが、差圧制御バルブ３１が負荷圧作用室５２ｂ側に移動し始めて導入路５７ａが内圧作用室５２ａと連通されるようになればすぐに導入路５７ａと連通されなくなるものである。この連通路３２Ａは連通管路６０を介して常にリザーバ６１に連通されている。
【００２３】
負荷圧作用室５２ｂ側となるハウジング１０の一部に形成した負荷圧導入路５７ｂは、常に負荷圧作用室５２ｂ内に開口する位置において弁孔３０に開口され、この負荷圧導入路５７ｂはアダプタ１３に形成したオリフィス５８ｂを介してカムリング２１の外周他側の第２作用室５１ｂに連通されている。また差圧制御バルブ３１内には、負荷圧が過度に増大した場合に負荷圧作用室５２ｂ内の圧力をリザーバ６１にレリーフし、差圧制御バルブ３１を負荷圧作用室５２ｂ側に移動させてポンプ吐出流量を最小にするパイロットレリーフ弁６５が設けられている。
【００２４】
弁孔３０と嵌合される段付きの負荷圧感応スプール４５は、バルブ押付用スプリング３３Ａ側の断面積よりもプラグ１９Ａ側の断面積の方が大であるので、負荷圧作用室５２ｂ内の負荷圧が０または低い状態では、図１および図４(a) に示すようにプラグ１９Ａに当接されているが、負荷圧が所定値より増大すれば図４(b) に示すように差圧制御バルブ３１側に移動し、バルブ押付用スプリング３３Ａを圧縮してその初期荷重を増大させる。これにより、両端の各作用室５２ａ，５２ｂに作用する内圧と負荷圧の差圧により差圧制御バルブ３１に与えられる右向きの力に抗して差圧制御バルブ３１を内圧作用室５２ａ側に向けて付勢するバルブ押付用スプリング３３Ａの押付力は、負荷圧の増大による負荷圧感応スプール４５の移動により増大する。
【００２５】
Ｖプーリ２９に掛けた駆動ベルトを介して車両のエンジンの回転がポンプ軸２６に伝達されてベーンポンプ２０のロータ２２が回転されれば、リザーバ６１内の作動流体は吸入口１５および吸入通路１４から吸入ポート２４を介してベーンポンプ部２０の各ベーン２３の間に吸入され、吐出ポート２５から圧力室１６内に吐出され、可変オリフィス５４を設けた吐出通路５３ａ，５３ｂ，５３ｃを通って吐出口５５から動力舵取装置などの機器に供給される。
【００２６】
ポンプ回転速度が小さいときは吐出通路５３ａ，５３ｂ，５３ｃを通る流量が少なく、従って可変オリフィス５４前後の差圧が小さいので、差圧制御バルブ３１は、図１に示すように、バルブ押付用スプリング３３Ａにより内圧作用室５２ａ側末端位置に押し付けられており、第１作用室５１ａは導入路５７ａおよび連通路３２Ａを介してリザーバ６１側に連通され、カムリング２１はカム押付用スプリング２８により吐出流量が最大となる第１作用室５１ａ側に押し付けられている。この状態では、吐出通路５３ａ，５３ｂ，５３ｃを介して吐出口５５から吐出される作動流体の吐出流量は、図３の特性Ａに示すように、ポンプ回転速度の増大にともない急激に増大する。
【００２７】
ポンプ回転速度の増大により吐出流量が増大して可変オリフィス５４前後の差圧が増大すれば、内圧作用室５２ａ内の内圧と負荷圧作用室５２ｂ内の内圧の差圧により差圧制御バルブ３１を負荷圧作用室５２ｂ側に移動させようとする力も増大する。負荷圧が低い状態（ハンドルが操作されていない状態）においては、図４(a) に示すように、バルブ押付用スプリング３３Ａの付勢力により差圧制御バルブ３１と負荷圧感応スプール４５がそれぞれの摺動端に保持され、バルブ押付用スプリング３３Ａは最大に伸びた状態にある。
【００２８】
従って、比較的小さいポンプ吐出流量によって発生する可変オリフィス５４前後の差圧によって差圧制御バルブ３１が作動し始め、第１作用室５１ａはリザーバ６１側から内圧作用室５２ａ側に連通されるようになる。これにより、それまでは吐出流量が最大となる第１作用室５１ａ側に当接されていたカムリング２１は、ポンプ回転速度の上昇に応じて可変オリフィス５４前後の差圧を一定に維持すべく偏心量が減少されるようになり、吐出流量特性は、図３の特性Ｂに示すように、低流量に保持され、省エネルギを達成する。
【００２９】
なおカムリング２１の偏心量の減少にともない、可変オリフィス５４の絞り面積が縮小されるため、ポンプ回転速度の増大に応じてポンプ吐出流量が減少される。
【００３０】
しかる状態において、ハンドル操作によって負荷圧が上昇すると、図４(b) に示すように、受圧面積差を持つ負荷圧感応スプール４５がバルブ押付用スプリング３３Ａの付勢力に抗して摺動される。これにより差圧制御バルブ３１に作用するバルブ押付用スプリング３３Ａによるばね加重が増大され、可変オリフィス５４前後の差圧が大きくならないと、すなわち、ポンプ吐出流量が増大しないと、第１作用室５１ａがリザーバ６１側より内圧作用室５２ａ側に切り替えられない。従って、吐出流量は、図３の特性Ｃに示すように、ハンドル操作をアシストするに必要な流量に保持される。
【００３１】
ここにおいて、負荷圧の増減による差圧制御バルブ３１に作用するバルブ押付用スプリング３３Ａの変化がカムリング２１に直接及ぼされることがないので、カムリング２１の作動の安定性は高いものとなる。また負荷圧の増減に対する吐出流量特性の増減は、負荷圧の上昇に応じてバルブ押付用スプリング３３Ａによる押付力が増大して作動状態が変化する差圧制御バルブ３１により第１および第２作用室５１ａ，５１ｂに作用する各圧力を直接制御することによりカムリング２１の偏心量を変化させて行っているので、負荷圧の増減に対する吐出流量特性の増減の応答性も向上する。
【００３２】
なおこの第１の実施の形態では、負荷圧感応スプール４５に中心孔を設けて負荷圧感応スプール４５両側に導入される負荷圧が同一となるようにしたが、ハウジング１０内に連通路を形成して負荷圧感応スプール４５両側の負荷圧が同一となるようにしてもよい。
【００３３】
次に図５により、第２の実施の形態の説明をする。この第２の実施の形態の可変容量形ポンプは、各作用室５２ａ，５２ｂに作用する内圧と負荷圧の差圧により差圧制御バルブ３５に与えられる右向きの力に抗して差圧制御バルブ３５を内圧作用室５２ａ側に向けて付勢する押付力を発生させるための構造が、バルブ押付用スプリング３３Ｂとその初期荷重を変化させる差圧制御バルブ３５の負荷圧感応部３７よりなっている点が第１の実施の形態と相違しており、その他の構成は同一であるので、主としてこの相違点につき説明する。
【００３４】
図５に示すように、左側が開口側となるようにハウジング１０に形成された弁孔３０には、複数の部分よりなる差圧制御バルブ３５が挿入され、弁孔３０の開口端はプラグ１９Ｂをねじ込んで液密に閉じられている。差圧制御バルブ３５の両端とハウジング１０の間にそれぞれ形成される各作用室５２ａ，５２ｂは、プラグ１９Ｂ側となる作用室５２ａがポンプ内圧導入路５６を介して圧力室１６から内圧が導入される内圧作用室であり、反対側となる作用室５２ｂが連通孔５９Ｂを介して吐出口５５から負荷圧が導入される負荷圧作用室である。
【００３５】
差圧制御バルブ３５は、軸線方向摺動可能に弁孔３０に嵌合された筒状部３６と、この筒状部３６の内孔内に軸線方向摺動可能に嵌合されて負荷圧作用室５２ｂ側となる端部に内孔より大径のスプリング受け３７ａが固着された負荷圧感応部３７と、筒状部３６とスプリング受け３７ａの対向する端面が互いに当接される向きに両部材３６，３７を付勢するバルブスプリング３８により構成されている。筒状部３６の内孔はスプリング受け３７ａ側が小径で反対側が大径となる段付き孔に形成され、これにより、筒状部３６は、図５に示すように、ポンプ内圧作用室５２ａ側の断面積よりも負荷圧作用室５２ｂ側の断面積の方が大であるように構成されており、一方、負荷圧感応部３７はこの小径と大径の両部分に摺動可能に嵌合され、これにより、負荷圧感応部３７は、図５に示すように、負荷圧作用室５２ｂ側の断面積よりもポンプ内圧作用室５２ａ側の断面積の方が大であるように構成されており、バルブスプリング３８はこの両部材３７，３８の間に形成される環状の空間内に位置して、各部材３７，３８に形成され段部の間に介装されている。この環状の空間は連通管路６０を介して常にリザーバ６１に連通されている。
【００３６】
差圧制御バルブ３５は、負荷圧作用室５２ｂ側となる弁孔３０の内端部とスプリング受け３７ａの間に介装したバルブ押付用スプリング３３Ｂにより、内圧作用室５２ａ側に向けて付勢されており、自由状態では図５(a) に示すように、筒状部３６と負荷圧感応部３７の対向する端面は互いに当接され、筒状部３６と負荷圧感応部３７の内圧作用室５２ａ側となる端面はそれぞれプラグ１９Ｂの円筒部の先端面と内底面にほゞ同時に当接されるようになっている。プラグ１９Ｂの円筒部の先端部には、筒状部３６が当接した状態でもこの円筒部の内外を連通する小孔１９ａが形成されている。なお負荷圧感応部３７の端面は、自由状態においてプラグ１９Ｂの内底面から浮き上がっていても差し支えない。
【００３７】
第１の実施の形態と同様、差圧制御バルブ３５の筒状部３６には前述した環状の空間および連通管路６０を介して常にリザーバ６１に連通される連通路３２Ｂが設けられ、これにより第１作用室５１ａに連通される導入路５７ａは、差圧制御バルブ３５の筒状部３６の移動によりリザーバ６１と内圧作用室５２ａに選択的に連通される。第２作用室５１ｂに連通される負荷圧導入路５７ｂは常に負荷圧作用室５２ｂに連通され、またスプリング受け３７ａにはパイロットレリーフ弁６５が設けられている。
【００３８】
差圧制御バルブ３５の負荷圧感応部３７は、小径部と大径部よりなる筒状部３６の内孔に嵌合されているので、負荷圧および内圧が０から上昇して所定値を越えれば、図５(b) に示すように、バルブスプリング３８が圧縮されて筒状部３６とスプリング受け３７ａの対向する端面は離れるが、筒状部３６は、前記したようにポンプ内圧作用室５２ａ側の断面積よりも負荷圧作用室５２ｂ側の断面積の方が大であるため、筒状部３６には図５において左向きの力が与えられ、筒状部３６の内圧作用室５２ａ側となる端面はプラグ１９Ｂの円筒部の先端面に当接されており、負荷圧感応部３７は、前記したように負荷圧作用室５２ｂ側の断面積よりもポンプ内圧作用室５２ａ側の断面積の方が大であるため、負荷圧感応部３７が負荷圧作用室５２ｂ側に移動し、これによりスプリング受け３７ａとハウジング１０の間に介装されたバルブ押付用スプリング３３Ｂを圧縮してその初期荷重を増大させる。これにより、両端の各作用室５２ａ，５２ｂに作用する内圧と負荷圧の差圧により差圧制御バルブ３５に与えられる右向きの力に抗して差圧制御バルブ３５を内圧作用室５２ａ側に向けて付勢するバルブ押付用スプリング３３Ｂの押付力は、負荷圧および内圧が増大するにつれて次第に増大する。
【００３９】
この第２の実施の形態でも、ポンプ回転速度が低い状態では可変オリフィス５４（図５に記載のない符号は全て図１と同じ）前後の差圧が小さいので、差圧制御バルブ３５は、図５(a) に示すように、バルブ押付用スプリング３３Ｂにより内圧作用室５２ａ側末端位置に押し付けられ、筒状部３６とスプリング受け３７ａはバルブスプリング３８により当接されており、第１作用室５１ａにはリザーバ６１からの低圧が導入され、カムリング２１はカム押付用スプリング２８により吐出流量が最大となる第１作用室５１ａ側に押し付けられている。従って、図３の特性Ａに示すように、ポンプ吐出流量はポンプ回転速度の増大にともない急激に増大する。
【００４０】
ポンプ回転速度の増大により吐出流量が増大して可変オリフィス５４前後の内圧と負荷圧の差圧が増大すれば、差圧制御バルブ３５を負荷圧作用室５２ｂ側に移動させようとする力も増大し、バルブ押付用スプリング３３Ｂにより与えられる押付力を越えれば差圧制御バルブ３５は負荷圧作用室５２ｂ側に向かって移動し始める。そして導入路５７ａが連通路３２Ｂから遮断されて第１作用室５１ａに連通されるようになれば、第１作用室５１ａには可変オリフィス５４より前側の内圧が導入されるので、第１の実施の形態と同様、そのときの負荷圧に応じて、図３の特性Ｂ，Ｃに示すように、ポンプ回転速度が増大しても吐出流量はある限度値以上には増大しないようになる。これにより、ポンプの回転数に応じたポンプ吐出流量特性の制御は行われる。なお、この第２の実施の形態でも、ポンプ吐出流量の減少に応じて、可変オリフィス５４の開口面積は減少するので、ポンプ回転速度が増大するにつれてポンプ吐出流量が減少するという、動力舵取装置に適した特性の可変容量形ポンプが得られる。
【００４１】
また負荷圧および内圧が増大すれば、前述のように、差圧制御バルブ３５を内圧作用室５２ａ側に向けて付勢するバルブ押付用スプリング３３Ｂの押付力も増大する。従って第１の実施の形態と同様、図３の特性Ａに示ように可変容量形ポンプが作動している状態において、負荷圧および内圧が低ければ、ポンプ回転速度が、従ってポンプ吐出流量が比較的少ないうちに差圧制御バルブ３５は負荷圧作用室５２ｂ側に移動し始め、導入路５７ａが内圧作用室５２ａに連通されてカムリング２１の偏心量が減少し始めるので、図３の特性Ｂに示ようにポンプ吐出流量がそれ以上とならない限度値は低くなる。これに対し負荷圧および内圧が高くなれば、ポンプ回転速度が、従ってポンプ吐出流量が多くなってから差圧制御バルブ３５は負荷圧作用室５２ｂ側に移動し始め、導入路５７ａが内圧作用室５２ａに連通されてカムリング２１の偏心量が減少し始めるようになるので、ポンプ吐出流量がそれ以上とならない限度値は高くなる。吐出圧および内圧が上昇するにつれてこの限度値は上昇して、負荷圧感応部３７が筒状部３６に対するストロークエンドに達すれば特性Ｃに示すように吐出流量の限度値は最大となり、それ以上ポンプ吐出流量の限度値が大きくなることはなくなる。これにより、負荷圧に応じたポンプ吐出流量特性の制御は行われる。
【００４２】
この第２の実施の形態でも、負荷圧の増減による差圧制御バルブ３１に作用するバルブ押付用スプリング３３Ｂの変化がカムリング２１に直接及ぼされることがないので、カムリング２１の作動の安定性は高いものとなる。また負荷圧の増減に対する吐出流量特性の増減は、負荷圧の上昇に応じてバルブ押付用スプリング３３Ｂによる押付力が増大して作動状態が変化する差圧制御バルブ３１により第１および第２作用室５１ａ，５１ｂに作用する各圧力を直接制御することによりカムリング２１の偏心量を変化させて行っているので、負荷圧の増減に対する吐出流量特性の増減の応答性も向上する。
【００４３】
なお上記各実施の形態では、カムリング２１の径方向移動をピン１７を中心とする揺動により行っているが、本発明はこれに限らず、ピン１７とシール部材５０に相当する位置においてカムリング２１をアダプタ１３の内面に液密かつ径方向摺動可能に案内支持するようにして実施することも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、カムリングの外周に対向して形成した第１および第２作用室に作用する各圧力を制御する差圧制御バルブに作用するバルブ押付用スプリングの初期荷重を負荷圧の上昇に応じて増大させることにより負荷圧に応じたカムリングの偏心量の調整を行っているので、カムリングの作動の安定性を高めることができ、また負荷圧の増減に対する吐出流量特性の増減の応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による可変容量形ポンプの第１の実施形態の全体構造を示す横断面図である。
【図２】  図１の２−２断面図である。
【図３】  本発明による可変容量形ポンプのポンプ吐出流量特性を示す図である。
【図４】  図１に示す第１の実施形態の作動状態を説明する部分断面図である。
【図５】  本発明による可変容量形ポンプの第３の実施形態の要部および作動状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０…ハウジング、２１……カムリング、２２…ロータ、２３…ベーン、２４…吸入ポート、２５…吐出ポート、３０…弁孔、３１，３５…差圧制御バルブ、３３Ａ，３３Ｂ…バルブ押付用スプリング、３６…筒状部、３７…負荷圧感応部、３７ａ…スプリング受け、３８…バルブスプリング、４５…負荷圧感応スプール、５１ａ…第１作用室、５１ｂ…第２作用室、５２ａ…内圧作用室、５２ｂ…負荷圧作用室、５３ａ，５３ｂ，５３ｃ…吐出通路、５４…オリフィス（可変オリフィス）、５５…吐出口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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