JPH053071U - 油圧ポンプの負荷を軽減する油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ パワーステアリング装置等の油圧回路に設け
た油圧ポンプの負荷を軽減する。 ［構成］ サクション油路１とフィード油路２とリター
ン油路３よりなる閉じたメイン油路に油圧ポンプＰ、パ
ワーステアリング装置Ａ、およびリザーバＲを設け、前
記フィード油路２とリザーバＲとをバイパス油路１８で
接続する。バイパス油路１８にフィード油路２の油圧が
所定値を越えて上昇すると閉弁する制御弁１９を介装す
る。パワーステアリング装置Ａが不作動のときは前記バ
イパス油路１８を介して油圧ポンプＰの吐出油がリザー
バＲに直接還流し、該油圧ポンプＰの負荷を軽減する。
パワーステアリング装置Ａが作動すると制御弁１９がバ
イパス油路１８を閉鎖し、油圧ポンプＰの吐出油はパワ
ーステアリング装置Ａに供給される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車のパワーステアリング装置において、その油圧ポンプ の負荷を軽減するための油圧回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車のパワーステアリング装置用の油圧ポンプとして一般にベーンポンプや ギヤポンプが用いられており、それらの油圧ポンプはエンジンのクランクシャフ トにプーリおよびベルトで接続されて駆動される。自動車の通常走行時にはパワ ーステアリング装置が殆ど油圧を必要としないため、前記油圧ポンプの吐出油の 大部分はパワーステアリング装置の油圧回路を素通りしてリザーバに戻される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

近年において油圧ポンプの脈動対策としてパワーステアリング装置の油圧回路 が複雑化する傾向にあり、しかも車両の大型化に伴って油圧ポンプの容量も増加 しているため、パワーステアリング装置の不作動時にもその油圧回路を通過する オイルが大きな通油抵抗を受け、これが油圧ポンプの消費馬力の増加と燃費悪化 の原因となるばかりか、振動や騒音の発生原因ともなっている。

【０００４】 本考案は前述の事情に鑑みてなされたもので、油圧回路に介装されたアクチュ エータの不作動時に前記油圧回路の通油抵抗を減少させて油圧ポンプの負荷を軽 減することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために、本考案の油圧ポンプの負荷を軽減する油圧回路は 、リザーバから油圧ポンプで汲み上げたオイルをアクチュエータを通過させて前 記リザーバに還流させる閉じたメイン油路を備え、アクチュエータの作動時と不 作動時とで前記メイン油路の通油抵抗が変化する油圧回路において、油圧ポンプ とアクチュエータとの間のメイン油路とリザーバとをバイパス油路で接続すると ともに、そのバイパス油路にアクチュエータが作動してメイン油路の通油抵抗が 増加したときに閉じる制御弁を介装したことを特徴とする。

【０００６】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

【０００７】 図１および図２は本考案の一実施例を示すもので、図１はパワーステアリング 装置の油圧回路図、図２は図１の２−２線断面図である。

【０００８】 図１に示すように、平衡型のベーンポンプよりなる油圧ポンプＰはエンジンＥ のクランクシャフトにプーリおよびベルトで接続され、リザーバＲからサクショ ン油路１を介して吸い上げたオイルを、フィード油路２を介してアクチュエータ としてのパワーステアリング装置Ａに供給し、パワーステアリング装置Ａからの 戻り油をリターン油路３を介してリザーバＲに還流させる。前記サクション油路 １、フィード油路２、およびリターン油路３は閉じたメイン油路を構成する。

【０００９】 パワーステアリング装置Ａは周知の車速感応型のもので、操舵力をアシストす るパワーシリンダ４と、そのパワーシリンダ４の一対の作動室４₁ ，４₂ を油圧 ポンプＰとリザーバＲとに選択的に連通させる４ウェイバルブ５と、ステアリン グホイール６の回転に連動するラック７₁ 、ピニオン７₂ 、およびピニオンホル ダ７₃ から構成されて前記４ウェイバルブ５を切り換えるバルブ作動機構７とを 備える。

【００１０】 またパワーステアリング装置Ａは、４ウェイバルブ５の動きを規制して車速に 応じた操舵反力を発生させるべく、スプリング８₁ で付勢された一対の反動プラ ンジャ８₂ を両端に有する複数の反動室８と、油圧ポンプＰと反動室８間の連通 ・遮断を司るカットオフバルブ９と、車速に比例した速度で回転するトロコイド モータ１０₁ 、一方向弁１０₂ 、およびリリーフ弁１０₃ から構成されて前記カ ットオフバルブ９の作動を制御する車速センサ１０とを備える。

【００１１】 図２に示すように、油圧ポンプＰのポンプハウジング１１の内部には楕円形の 内周面を有するカムリング１２と回転軸１３に結合した円形のロータ１４が収納 され、そのロータ１４の外周に半径方向に形成したスリットに摺動自在に支持し た複数のベーン１５は前記カムリング１２の内周面に当接する。回転軸１３と共 にロータ１４が回転すると、隣接するベーン１５間に容積が拡大・縮小する複数 の作動室が画成され、サクション油路１に連通する吸入ポート１６から前記作動 室に吸入されたオイルは、フィード油路２に連通する吐出ポート１７から吐出さ れる。

【００１２】 図１に戻り、前記フィード油路２とリザーバＲとは、油圧ポンプＰの吐出油を 直接リザーバＲに還流させるためのバイパス油路１８によって接続される。バイ パス油路１８の入口端に設けられる制御弁１９は、一体に形成した小径のスプー ル２０と大径のピストン２１をスプリング２２で右方向に付勢してなり、フィー ド油路２内の圧力が低い図示の状態では、スプリング２２の付勢力によってスプ ール２０が図示した右位置に移動し、フィード油路２とバイパス油路１８は前記 スプール２０の先端部を介して連通する。

【００１３】 次に、前述の構成を備えた考案の実施例の作用を説明する。

【００１４】 ステアリングホイール６が操作されない車両の直進時には、ステアリングホイ ール６にバルブ作動機構７を介して接続された４ウェイバルブ５はニュートラル 位置にあり、パワーシリンダ４の作動室４₁ ，４₂ には油圧が供給されない状態 にある。この状態からステアリングホイール６を一方向に操作するとバルブ作動 機構７を介して４ウェイバルブ５が作動し、油圧ポンプＰからフィード油路２を 介してパワーシリンダ４の左側の作動室４₁ に油圧が供給されることにより操舵 力がアシストされる。そして右側の作動室４₂ のオイルはリターン油路３を介し てリザーバＲに還流する。またステアリングホイール６を逆方向に操作すると、 今度はパワーシリンダ４の右側の作動室４₂ にオイルが供給され、左側の作動室 ４₁ のオイルがリザーバＲに還流する。

【００１５】 このとき、４ウェイバルブ５の作動に伴って反動室８に収納した反動プランジ ャ８₂ が移動することにより操舵反力を発生させるが、その操舵反力は反動室８ に作用する油圧の大きさが応じて増加する。すなわち、車両の停止時あるいは車 速が小さい時には車速センサ１０のトロコイドモータ１０₁ は停止あるいは低速 回転するため、リターン油路３へ流出するオイルが堰き止められる。したがって ４ウェイバルブ５が僅かに作動しただけでカットオフバルブ９が閉じられ、反動 室８へ油圧の供給が遮断されるため、操舵反力は最も小さな状態となる。これに より、据え切り等の場合に操舵力を軽減することが可能となる。

【００１６】 車速が増加するに伴い、車速センサ１０のトロコイドモータ１０₁ の回転速度 が増加して堰き止め効果を減少するため、カットオフバルブ９は次第に閉じ難く なる。その結果、反動室８に作用する油圧が上昇して操舵反力は前記停止時ある いは低速走行時よりも大きくなる。

【００１７】 さて、ステアリングホイール６を操作していない場合にもパワーステアリング 装置Ａには一定の通油抵抗が存在するが、その通油抵抗によってフィード油路２ に発生する油圧は小さいため、フィード油路２から分岐するバイパス油路１８に 設けた制御弁１９のスプール２０は、スプリング２２の弾発力によって右位置に 保持される。その結果、油圧ポンプＰの吐出油の大部分はバイパス油路１８から 直接にリザーバＲに還流してパワーステアリング装置Ａには供給されなくなり、 これにより油圧ポンプＰが不要な馬力を消費して燃費が悪化することが防止され る。

【００１８】 一方、ステアリングホイール６を操作することによりパワーステアリング装置 Ａが作動すると、パワーシリンダ４の負荷等によって該パワーステアリング装置 Ａの通油抵抗が増加するため、ピストン２１の右側面に作用する油圧とスプール ２０の左側面に作用する油圧の差がスプリング２２の弾発力を上回り、スプール ２０は左位置に移動してバイパス油路１８を遮断する。その結果、油圧ポンプＰ の吐出油の全量がパワーステアリング装置Ａに供給されるようになり、該パワー ステアリング装置Ａの作動は支障無く行われる。

【００１９】 以上、本考案の実施例を詳述したが、本考案は前記実施例に限定されるもので なく、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案を逸脱することなく種々の小 設計変更を行うことが可能である。

【００２０】 例えば、実施例ではパワーステアリング装置Ａの油圧回路を例示したが、本考 案は他のアクチュエータを備えた油圧回路に対しても適用可能である。

【００２１】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、メイン油路に介装したアクチュエータが不作動 の場合に制御弁が開いて油圧ポンプの吐出油がバイパス油路を介して直接リザー バに還流するため、前記アクチュエータの通油抵抗が油圧ポンプに加わることが 回避され、その結果油圧ポンプの消費馬力が減少するとともに該油圧ポンプの騒 音や振動が軽減される。またアクチュエータが作動してメイン油路の通油抵抗が 増加すると、制御弁が閉じてバイパス油路を閉鎖するため、アクチュエータに油 圧ポンプの吐出油の全量を供給して該アクチュエータを支障無く作動させること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】パワーステアリング装置の油圧回路図

【図２】図１の２−２線断面図

【符号の説明】

１・・・・・サクション油路（メイン油路） ２・・・・・フィード油路（メイン油路） ３・・・・・リターン油路（メイン油路） １８・・・・バイパス油路 １９・・・・制御弁 Ａ・・・・・パワーステアリング装置（アクチュエー
タ） Ｐ・・・・・油圧ポンプ Ｒ・・・・・リザーバ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 リザーバ（Ｒ）から油圧ポンプ（Ｐ）で
   汲み上げたオイルをアクチュエータ（Ａ）を通過させて
   前記リザーバ（Ｒ）に還流させる閉じたメイン油路
   （１，２，３）を備え、アクチュエータ（Ａ）の作動時
   と不作動時とで前記メイン油路（１，２，３）の通油抵
   抗が変化する油圧回路において、 油圧ポンプ（Ｐ）とアクチュエータ（Ａ）との間のメイ
   ン油路（２）とリザーバ（Ｒ）とをバイパス油路（１
   ８）で接続するとともに、そのバイパス油路（１８）に
   アクチュエータ（Ａ）が作動してメイン油路（１，２，
   ３）の通油抵抗が増加したときに閉じる制御弁（１９）
   を介装したことを特徴とする、油圧ポンプの負荷を軽減
   する油圧回路。