JPH055666U - パワーステアリング・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーステアリング・システムの消費エネル
ギーを低減する。 【構成】 エンジンによって駆動される大容量のベーン
ポンプ２と、電動モータによって駆動されるサブポンプ
４とを備えている。これら両ポンプからの吐出油の流路
は、切替弁６によって車速またはエンジンの回転数に応
じて選択的に切替えられる。低速または低回転時には、
サブポンプからの吐出油をベーンポンプの吸込領域に位
置するベーン１１６の背面に導入して通常のポンプ作用
を行わせ、その吐出油をパワーステアリングへ供給す
る。高速または高回転時には、サブポンプからの吐出油
をベーンポンプに送らずパワーステアリングへ送る。ベ
ーンポンプはベーンがカムリング１１４に押し付けられ
ないため、ポンプ作用を停止する。サブポンプは必要最
小限のオイルを吐出するようにモータの回転を制御す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両のパワーステアリング・システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

パワーステアリングは、操舵に関する運転者の負担軽減を目的とするものであ って、エンジンによって駆動される油圧ポンプ、例えばベーンポンプにより油圧 を発生させ、その圧油をコントロールバルブを介してパワーシリンダに供給し、 操舵補助力を発生させるようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記油圧ポンプは１回転当りの吐出量が一定のため、ある回転数以上になると 無駄なエネルギーを消費することになる。この無駄なエネルギーにより発熱し、 油圧上昇が起り、それによる内部漏洩の増大、摺動部の摩耗、ゴム類の劣化、油 の外部漏れ等が発生し易くなる。また、無駄なエネルギー消費のため車の燃費が 悪くなる等種々の問題があった。

【０００４】 本考案は上記欠点を除くためになされたもので、消費エネルギーを低減するこ とができるパワーステアリング・システムを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るパワーステアリング・システムは、エンジンによって駆動される 大容量のベーンポンプと、電動モータにより駆動されるサブポンプと、エンジン 回転数または車速に応じて上記両ポンプの流路を切替える切替弁とを備えており 、エンジンの低回転時または低速走行時には、サブポンプからの吐出油をベーン ポンプの吸込領域に位置するベーンの背面に導入するとともに、ベーンポンプか らの吐出油をパワーステアリングに供給し、エンジンの高回転時または高速走行 時には、サブポンプからベーンポンプへの流路を遮断してその吐出油をパワース テアリングに送るようにしたものである。

【０００６】

【作用】

本考案に係るパワーステアリング・システムでは、低速時またはエンジンの低 回転時には大容量のベーンポンプからの吐出油をパワーステアリングに送り、高 速または高回転時にはベーンポンプのポンプ作用を停止させ、小容量のサブポン プからの吐出油をパワーステアリングに供給する。

【０００７】

【実施例】

以下、図示実施例により本考案を説明する。図１は本考案の一実施例に係るパ ワーステアリング・システムの説明図であり、大容量のメインポンプ２と、小容 量のサブポンプ４と、これら両ポンプから吐出されたオイルの流路を切替える切 替弁６とを備えている。メインポンプ２はエンジンにより駆動されるベーンポン プであり、サブポンプ４は電動モータによって駆動されるようになっており、ト ロコイドポンプ、内接型または外接型のギアポンプ等の確実吐出型のポンプが望 ましいがベーンポンプ等を用いても良い。

【０００８】 切替弁６は、バルブ孔８内に摺動自在に嵌合されたスプール１０と、このスプ ール１０を付勢するスプリング１２と、スプリング１２の逆側に配置されたソレ ノイド１４とを備えており、スプリング１２に押されたスプール１０はソレノイ ド１４のロッド１５に弾接している。バルブ孔８内には、メインポンプ２から吐 出されたオイルが導入される吐出通路１６、パワーステアリング（Ｐ．Ｓ．）へ の通路１８に通じる２本の供給通路２０、２２、サブポンプ４からの通路２４が ２本に分岐した吐出通路２６、２８およびメインポンプ２の吸込領域に位置して いるベーンの背面に圧油を導く導入通路３０が開口している。なお、スプール１ ０内には、スプール１０の両端面を連通する軸方向通路１０ａが設けられて、ス プール１０両側の室３２、３４の油圧を等しくするようになっている。

【０００９】 上記各通路１６、２０、２２、２６、２８、３０は、ソレノイド１４の作動に よって移動するスプール１０の位置によって以下のように連通遮断される。スプ ール１０が左行した時には、図１のように、メインポンプ２からの吐出通路１６ がスプール１０中央の環状溝１０ｂの周囲の液室３６に連通し、パワーステアリ ング（Ｐ．Ｓ．）へ通じる２本の供給通路２０、２２も同じ液室３６に開放され る。また、サブポンプ４からの２本の吐出通路２６、２８のうちソレノイド寄り の通路２６は液室３４内に開放し、他方の通路２８はスプール１０のランド１０ ｃによって遮断される。メインポンプ２のベーン背面に通じる導入通路３０も同 じ液室３４内に連通する。

【００１０】 ソレノイド１４の作動によってスプール１０が右行した時には、図２に示すよ うに、メインポンプ２からの吐出通路１６はスプール１０のスプリング１２側ラ ンド１０ｄによって遮断され、パワーステアリング（Ｐ．Ｓ．）への２本の供給 通路２０、２２のうち中央側の通路２０はそのまま液室３６に開放し、スプリン グ１２側の通路２２はランド１０ｄによって遮断される。また、サブポンプ４か らの２本の吐出通路２６、２８は、上記図１と逆にソレノイド１４側の通路２６ がランド１０ｃによって遮断され、中央寄りの通路２８は液室３６内に開放する 。

【００１１】 図３および図４は上記メインポンプ（ベーンポンプ）２の縦断面図および横断 面図であり、フロントボディ１０２とリアボディ１０４とを接合して成るポンプ ボディ１０６内にポンプカートリッジ１０８が収容されている。

【００１２】 ポンプカートリッジ１０８は、フロントボディ１０２側から挿入された入力軸 １１０の内部側先端が、軸芯部の孔内に連結されて一体的に回転するロータ１１ ２と、ロータ１１２の外周側に配置され、その内周にほぼ楕円形のカム面を有す るカムリング１１４と、ロータ１１２に形成された多数の半径方向スリット１１ ５内を進退動して先端がカムリング１１４の内面に摺接するベーン１１６とを備 えている。これらロータ１１２、カムリング１１４およびベーン１１６は、フロ ントボディ１０２内に配置されたプレッシャプレート１１８とリアボディ１０４ とにより両側から挾持されており、上記入力軸１１０の回転によってロータ１１ ２が回転されると、隣接する２枚のベーン１１６によって形成される各ポンプ室 内の容積が増減し、ポンプボディ１０６に形成された吸込通路１０２ａ、１０４ ａ、および吸込口１０４ｂ、１０４ｃを介してタンク４０（図１参照）内のオイ ルを吸込み、これをプレッシャプレート１１８に形成された吐出口１１８ａ、１ １８ｂからフロントボディ１０２底部の吐出室１２２内に吐出する。

【００１３】 リアボディ１０４に形成された吸込口１０４ｂ、１０４ｃの内周側には円弧状 の溝１０４ｄ、１０４ｅが設けられている。これらの円弧状溝１０４ｄ、１０４ ｅは、ロータ１１２に形成されたスリット１１５の底部に対向しており、リアボ ディ１０４を貫通する通路穴１０４ｆ、１０４ｇを介して上記導入通路３０に接 続されている。

【００１４】 また、プレッシャプレート１１８に形成された吐出口１１８ａ、１１８ｂの内 周側には円弧状の溝１１８ｃ、１１８ｄが設けられている。これらの円弧状溝１ １８ｃ、１１８ｄは上記円弧状溝１０４ｄ、１０４ｅと同様にスリット１１５の 底部に対向しており、貫通穴１１８ｅ、１１８ｆを介して吐出室１２２内のオイ ルが導入される。

【００１５】 リアボディ１０４の円弧状溝１０４ｄ、１０４ｅは、ベーン１１６の先端に負 荷する油圧が完全に低圧になる領域に対応するような長さになっている。すなわ ち、ベーン１１６の先端が完全に吸込口１０４ｂ、１０４ｃの範囲内に入ってい る時に、そのベーン１１６の嵌合しているスリット１１５が円弧状溝１０４ｄ、 １０４ｅに接続されるようになっている。また、プレッシャプレート１１８の円 弧状溝１１８ｃ、１１８ｄは、ベーン１１６の先端に負荷する油圧が一部分ない し完全に吐出圧力になる領域に対応するような長さになっている。すなわち、隣 接する２枚のベーン１１６によって形成されるポンプ室内が吐出圧力になってい る時の両ベーン１１６（一方は完全に吐出圧力、他方は完全にまたは片面だけ吐 出圧力）の嵌合しているスリット１１５が円弧状溝１１８ｃ、１１８ｄに接続さ れるようになっている。

【００１６】 次に、上記パワーステアリング・システムの作動について説明する。低速時に は、スプール１０はソレノイド１４によって図１の位置に移動する。この位置で は、サブポンプ４からの吐出油は、一方の吐出通路２６から液室３４に入り、導 入通路３０およびメインポンプ２のリアボディ１０４に形成された通路穴１０４ ｆ、１０４ｇを経て円弧状溝１０４ｄ、１０４ｅに導入され、吸込領域に位置す るベーン１１６をスリット１１５の底部側から押圧してカムリング１１４のカム 面に摺接させて吸込作用を確実に行わせる。

【００１７】 メインポンプ２から吐出されたオイルは、吐出通路１６、液室３６、供給通路 ２０、２２および通路１８を経てパワーステアリング（Ｐ．Ｓ．）へ送られる。 上記のように電動モータにより駆動されるサブポンプ４の吐出油をメインポンプ ２のベーン１１６背面に導入することにより、メインポンプ２の始動性を向上さ せることができるとともに、ベーン１１６をカムリング１１４に押し付ける力が 必要最小限になるようにモータの回転を制御することにより、ベーン１１６とカ ム面との摺動抵抗を小さくして駆動トルクを低減することができる。

【００１８】 中高速時には、図２のように、ソレノイド１４の作動によってスプール１０は 右方向に移動する。この位置では、サブポンプ４からの吐出通路の一方２６と、 メインポンプ２のベーン１１６背面への導入通路３０との連通が遮断され、サブ ポンプ４からの吐出油は、吐出通路２８、液室３６、パワーステアリング（Ｐ． Ｓ．）への供給通路の一方２０および通路１８を介してパワーステアリング（Ｐ ．Ｓ．）へ送られる。この場合も、パワーステアリング（Ｐ．Ｓ．）が必要とす る最小の流量を吐出するようにモータの回転数を制御する。また、上述のように メインポンプ２のベーン１１６背面にサブポンプ４からの吐出油が供給されない ため、吸込領域でベーンが飛出すことができず吸込作用が行われない。その結果 、メインポンプ２はポンプ機能を失い駆動トルクはほぼ零となる。

【００１９】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、駆動トルクは、メインポンプとサブポンプ を合わせても必要最小限に抑えられるため、消費エネルギーを大きく低減するこ とができる。よって、燃費の向上を達成することが可能になるとともに、オイル 洩れや摺動部の摩耗等の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るパワーステアリング・
システムの回路図である。

【図２】上記パワーステアリング・システムの異なる作
動状態を示す図である。

【図３】ベーンポンプの縦断面図である。

【図４】ベーンポンプの横断面図である。

【符号の説明】

２ ベーンポンプ ４ サブポンプ ６ 切替弁 １１６ ベーン Ｐ．Ｓ． パワーステアリング

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 エンジンによって駆動される大容量のベ
   ーンポンプと、電動モータにより駆動されるサブポンプ
   と、エンジン回転数または車速に応じて上記両ポンプの
   流路を切替える切替弁とを備え、エンジンの低回転時ま
   たは低速走行時には、サブポンプからの吐出油をベーン
   ポンプの吸込領域に位置するベーンの背面に導入すると
   ともに、ベーンポンプからの吐出油をパワーステアリン
   グに供給し、エンジンの高回転時または高速走行時に
   は、サブポンプからベーンポンプへの流路を遮断してそ
   の吐出油をパワーステアリングに送ることを特徴とする
   パワーステアリング・システム。