JP2009184441A - 車両用油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 作動油の過冷却を防止でき、これにより、油圧駆動装置全体の流通抵抗の増大を防止できる車両用油圧駆動装置の提供。
【解決手段】 油圧ポンプ２、パワーステアリング装置３、オイルクーラ４、タンク５が作動油の流れの方向に沿ってこの順序で直列に配設された車両用油圧駆動装置１において、作動油の温度に応じてオイルクーラ４に導入する作動油の流量を調整可能な調整手段を備えることとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パワーステアリング装置の油圧駆動装置に関する。

従来、パワーステアリング装置の油圧駆動装置は、油圧ポンプ、パワーステアリング装置、オイルクーラ、タンクが作動油の流れの方向に沿ってこの順序で直列に配列された構成となっている（特許文献１参照）。
特開平０７−２６６９１６号公報

しかしながら、従来の発明にあっては、作動油を常にオイルクーラに導入しているため、作動油は常に強制的に冷却されてしまう。
この結果、特に、冬期等の外気低温時には作動油が過冷却されてしまい、作動油の粘度が高くなって、油圧駆動装置全体の流通抵抗が大きくなるという問題点があった。
さらに、オイルクーラが空冷式の場合には、車両が走行中である限り作動油は常に車両走行風によって強制的に冷却されるため、作動油が過冷却され易い。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、作動油の過冷却を防止でき、これにより、油圧駆動装置全体の流通抵抗の増大を防止できる車両用油圧駆動装置を提供することである。

請求項１記載の発明では、油圧ポンプ、パワーステアリング装置、オイルクーラ、タンクが作動油の流れの方向に沿ってこの順序で直列に配設された車両用油圧駆動装置において、作動油の温度に応じてオイルクーラに導入する作動油の流量を調整可能な調整手段を備えることを特徴とする。

請求項１記載の発明では、作動油の温度に応じてオイルクーラに導入する作動油の流量を調整可能な調整手段を備えるため、オイルクーラの放熱量、即ちオイルクーラと作動油との熱交換量を制御でき、作動油の温度調整が可能となる。
従って、作動油の過冷却を防止でき、これにより、油圧駆動装置全体の流通抵抗の増大を防止できる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
図１は実施例１の車両用油圧駆動装置を示す図、図２は実施例１のオイルクーラを説明する図、図３は実施例１の作用を説明する図、図４は実施例１の作用を説明する図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、実施例１の車両用油圧駆動装置１では、油圧ポンプ２、パワーステアリング装置３、オイルクーラ４、タンク５が各接続管６ａ〜６ｄを介して直列に配設されている。
また、接続管６ｂの途中にはオイルクーラ４を短絡した後述のバイパス管１２と、後述の温度感知式流量調整弁１３が設けられている。

油圧ポンプ２は、タンク５に一時的に貯留された作動油を吸引してパワーステアリング装置３へ供給するものであって、図示しないエンジン（またはモータ）に連結されて回転駆動する所謂パワステポンプが採用されている。
また、油圧ポンプ２の吐出側には図示しない圧力式流量調整弁が内蔵されており、常に所定流量の作動油がパワーステアリング装置３へ供給される。
なお、圧力式流量調整弁で余分となった作動油は、油圧ポンプ２の吸引側または図示しない接続管を介してタンク５に戻される。

パワーステアリング装置３は、図示しないステアリングホイールの操舵角度、操舵速度、操舵トルクに基づいて、油圧ポンプ２から供給された作動油を用いた差圧を利用して図示しない車輪の蛇向動作をパワーアシストする所謂油圧式パワーステアリング装置が採用されている。
また、パワーステアリング装置３に流入した作動油は、パワーアシストの有無に関わらず、接続管６ｂ側へ常に所定流量で排出される。

オイルクーラ４は、パワーステアリング装置３から高温な作動油を導入して車両走行風または図示しないファンによる強制風等と熱交換させて所定温度まで冷却した後、タンク５へ排出する。

タンク５は、オイルクーラ４から排出された作動油を一時的に貯留すると共に、作動油に混入した異物を図示しないフィルタなどで除去する。

以下、実施例１のオイルクーラ４の構造を詳細に説明する。
図２に示すように、オイルクーラ４は、略Ｕ字状に屈曲されたメイン管１０が備えられる他、その一方側端部は車両後方側に斜めに屈折して図示をしないコネクタを介して接続管６ｂと接続される一方、他方側端部は車両後方側に斜めに屈折して図示をしないコネクタを介して接続管６ｃと接続されている。

これにより、メイン管１０には、接続管６ｂからの作動油が流入する往路１０ａと、接続管６ｃへ作動油が排出される復路１０ｂが形成されている。
また、メイン管１０の範囲Ｘ１の部分は、図示しないエンジンルームに搭載された熱交換器のコア部の前方に配置される他、内部に流入した作動油を車両走行風またはファンによる強制風と熱交換して冷却可能な冷却部１１となっている。
また、メイン管１０には冷却部１１を短絡するバイパス管１２が設けられている。

さらに、メイン管１０の往路１０ａにおけるバイパス管１２との結合部の下流側には、温度感知式流量調整弁１３（請求項の調整弁に相当）が設けられている。
温度感知式流量調整弁１３は、メイン管１０の往路１０ａの上流側から流入した作動油が設定温度を超えると、内蔵された図示しない弁体が開いて作動油を連通状態とし、設定温度以下では弁体が閉じて作動油を遮断するようになっている。

なお、温度感知式流量調整弁１３が弁体を開く設定温度は適宜設定できるが、一般的に作動油の適温である８０℃前後の値を設定する。
また、温度感知式流量調整弁１３の構造は適宜設定できるが、実施例１では、温度に応じた弁体の駆動動作の構造として、エンジン冷却水回路に採用されるサーモスタットと同様に、温度条件で熱膨張・収縮する特殊グリース（ペレット）を用いた構造が採用されている。
あるいは、作動油の温度を温度センサで検出して、この温度センサの検出結果に応じて弁体を開閉させる電磁弁を設けても良く、この場合、弁体の開度を連続的に容易に可変できる。
また、実施例１では、温度感知式流量調整弁１３を往路１０ａ側に設けているが、復路１０ｂ側に設けても良いし、バイパス管１２やその他の位置に設けても良い。

次に、作用を説明する。
このように構成された車両用油圧駆動装置１では、作動油が油圧ポンプ２、パワーステアリング装置３、オイルクーラ４、タンク５の順序に一定流量で循環する。

<作動油の高温時>
また、パワーステアリング装置３の作動状況等により、作動油が温度上昇して前述した設定温度を超えた場合には、図３に示すように、温度感知式流量調整弁１３の弁体が開いた状態となり、接続管６ｂから流入した作動油（破線矢印で図示）の略全量がメイン管１０の冷却部１１に流入した後、復路１０ｂの下流側から接続管６ｃへ排出される。
これにより、メイン管１０を流通する作動油を車両走行風またはファンによる強制風と熱交換させて冷却でき、オイルクーラとして機能する。

<作動油の低温時>
一方、エンジン始動開始直後、冬期等の外気低温時、あるいは車両走行風またはファンの強制風による過冷却等によって、作動油が設定温度以下である場合には、図４に示すように、温度感知式流量調整弁１３の弁体が閉じた状態となり、接続管６ｂからオイルクーラ４に流入した作動油（破線矢印で図示）の全量は冷却部１１を短絡したバイパス管１２に流入した後、復路１０ｂの下流側から接続管６ｃへ排出される。

従って、エンジン始動開始直後に起因して作動油が設定温度以下である場合には、短時間で作動油を適正温度まで上昇させることができる。

また、冬期等の外気低温時に起因して作動油が設定温度以下である場合には、冷却部１１の作動油が車両走行風またはファンの強制風によって過冷却されて粘度が高くなっても、この過冷却された作動油が油圧駆動装置１全体を循環することはなく、油圧駆動装置１全体の作動油の流通抵抗の増大を防止できると同時に、短時間で作動油を適正温度まで上昇させることができる。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、実施例１の発明では、油圧ポンプ２、パワーステアリング装置３、オイルクーラ４、タンク５が作動油の流れの方向に沿ってこの順序で直列に配設された車両用油圧駆動装置１において、作動油の温度に応じてオイルクーラ４に導入する作動油の流量を調整可能な調整手段（バイパス管１２、温度感知式流量調整弁１３）を備えるため、作動油の過冷却を防止でき、これにより、油圧駆動装置全体の流通抵抗の増大を防止できる。

また、オイルクーラ４を空冷式オイルクーラ４としたため、特に車両走行風によって過冷却になり易い空冷式オイルクーラ４を有する車両用油圧駆動装置１において好適となる。

また、オイルクーラ４は、略Ｕ字状に屈曲され、内部に流通する作動油を外気と熱交換して冷却可能な冷却部１１を有するメイン管１０と、冷却部１１を短絡するバイパス管１２と、作動油の温度に応じて冷却部１１に導入する作動油の流量を調整可能な温度感知式流量調整弁１３を備えるため、簡便な構成でもってオイルクーラ４に導入する作動油の流量を調整できる。

以下、実施例２を説明する。
実施例２において、実施例１と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。

図５は実施例２のオイルクーラを示す図、図６は実施例１の作用を説明する図、図７は実施例１の作用を説明する図である。

実施例２では、実施例１で説明したメイン管１０の冷却部１１を分岐して作動油の流路長を長くしたという点が実施例１と異なる。
具体的には、図５に示すように、実施例１で説明したメイン管１０の往路１０ａと復路１０ｂが、車両前後方向に近接して配置された第１Ｙ字形継手部材２０及び第２Ｙ字形継手部材２１によってそれぞれ垂直面内で２つに分岐されると共に、第１Ｙ字形継手部材２０の一方側には略Ｕ字形の第１分岐管２２の往路２２ａとなる上流側が接続される一方、他方側には略Ｕ字形の第２分岐管２３の往路２３ａとなる上流側が接続されている。
また、第２Ｙ字形継手部材２１の一方側には第１分岐管２２の復路２２ｂとなる下流側が接続される一方、他方側には第２分岐管２３の復路２３ｂとなる下流側が接続されている。
また、両Ｙ字形継手部材20,21及び両分岐管22,23は同一形状部品であり、両Ｙ字形継手部材20,21が車両前後方向に近接して配置され、且つ、第１Ｙ字形継手部材２０の一方側と第２Ｙ字形継手部材２１の他方側とが上下方向に交差した状態で配置されることにより、該Ｙ字形継手部材20,21と分岐管22,23が組み付け可能となっている。
なお、温度感知式流量調整弁１３の設置位置は適宜設定でき、バイパス管１２やその他の位置に設けても良い。

<作動油の高温時>
このように構成された車両用油圧駆動装置１では、作動油が設定温度を超えると、図６に示すように、温度感知式流量調整弁１３の弁体が開いた状態となり、接続管６ｂから流入した作動油（破線矢印で図示）の略全量が、第１Ｙ字形継手部材２０で２つに分岐して両分岐管22,23の往路22a,23aを流通した後、両分岐管22,23の復路22b,23bを介して第２Ｙ字形継手部材２１で合流し、その後、復路１０ｂの下流側から接続管６ｃへ排出される。
従って、実施例１と作用・効果に加えて、メイン管１０の冷却部１１を分岐して作動油の流路長を長くしたことにより、放熱面積を増やすことができ、オイルクーラ４の冷却性能を向上できるという効果を得ることができる。

<作動油の低温時>
一方、作動油が設定温度以下である場合には、図７に示すように、温度感知式流量調整弁１３の弁体が閉じた状態となり、接続管６ｂからオイルクーラ４に流入した作動油（破線矢印で図示）の全量は冷却部１１を短絡したバイパス管１２に流入した後、復路１０ｂの下流側から接続管６ｃへ排出される。
従って、実施例１と同様の作用・効果を得ることができる。

このように、実施例２では、温度感知式流量調整弁１３の弁体が開いた際の作動油の放熱面積を増やすことができ、オイルクーラ４の冷却性能を向上できる。
また、冷却部１１を垂直面内で複数に分岐したため、水平面内で分岐した場合に比べて、近年車室内の拡大化に伴って車両前後方向のスペースが狭小化するエンジンルーム内において、オイルクーラ４をコンパクトに配置でき、好適となる。

さらに、両Ｙ字形継手部材20,21を車両前後方向に近接して配置すると共に、該Ｙ字形継手部材20,21の一部同士を上下方向に交差させた状態で両分岐管22,23を組み付け可能としたため、各Ｙ字形継手部材20,21と分岐管22,23をそれぞれ同一形状部品として製造できる。

以上、実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、図８に示すように、メイン管１０の冷却部１１を短くしたり、冷却部１１の往路１０ａと復路１０ｂに掛けて多数の放熱フィン３０を装着することにより、オイルクーラ４の放熱性能を向上させても良い。

実施例１の車両用油圧駆動装置を示す図である。 実施例１のオイルクーラを説明する図である。 実施例１の作用を説明する図である。 実施例１の作用を説明する図である。 実施例２のオイルクーラを示す図である。 実施例１の作用を説明する図である。 実施例１の作用を説明する図である。 その他の実施例のオイルクーラを説明する図である。

符号の説明

１ 車両用油圧駆動装置
２ 油圧ポンプ
３ パワーステアリング装置
４ オイルクーラ
５ タンク
１０ メイン管
１０ａ 往路
１０ｂ 復路
１１ 冷却部
１２ バイパス管
１３ 温度感知式流量調整弁
２０ 第１Ｙ字形継手部材
２１ 第２Ｙ字形継手部材
２２ 第１分岐管
２２ａ 往路
２２ｂ 復路
２３ 第２分岐管
２３ａ 往路
２３ｂ 復路
３０ 放熱フィン

Claims (7)

1. 油圧ポンプ、パワーステアリング装置、オイルクーラ、タンクが作動油の流れの方向に沿ってこの順序で直列に配設された車両用油圧駆動装置において、
   作動油の温度に応じてオイルクーラに導入する作動油の流量を調整可能な調整手段を備えることを特徴とする車両用油圧駆動装置。
2. 請求項１記載の車両用油圧駆動装置において、
   前記オイルクーラを空冷式オイルクーラとしたことを特徴とする車両用油圧駆動装置。
3. 請求項２記載の車両用油圧駆動装置において、
   前記オイルクーラは、略Ｕ字型に屈曲され、内部に流通する作動油を外気と熱交換して冷却可能な冷却部を有するメイン管と、
   前記冷却部を短絡するバイパス管と、
   作動油の温度に応じて前記冷却部に導入する作動油の流量を調整可能な調整弁を備えることを特徴とする車両用油圧駆動装置。
4. 請求項３記載の車両用油圧駆動装置において、
   前記冷却部を複数に分岐したことを特徴とする車両用油圧駆動装置。
5. 請求項４記載の車両用油圧駆動装置において、
   前記冷却部の往路と復路を垂直面内で複数に分岐したことを特徴とする車両用油圧駆動装置。
6. 請求項５記載の車両用油圧駆動装置において、
   前記冷却部の往路と復路を第１Ｙ字形継手部材及び第２Ｙ字形継手部材によってそれぞれ垂直面内で２つに分岐すると共に、第１Ｙ字形継手部材の一方側には略Ｕ字形の第１分岐管の往路となる上流側を接続する一方、他方側には略Ｕ字形の第２分岐管の往路となる上流側を接続し、
   前記第２Ｙ字形継手部材の一方側には第１分岐管の復路となる下流側を接続する一方、他方側には第２分岐管の復路となる下流側を接続したことを特徴とする車両用油圧駆動装置。
7. 請求項６記載の車両用油圧駆動装置において、
   前記両Ｙ字形継手部材及び両分岐管をそれぞれ同一形状部品とし、両Ｙ字形継手部材を車両前後方向に近接して配置すると共に、該両Ｙ字形継手部材の一部同士を上下方向に交差させた状態で両分岐管を組み付け可能としたことを特徴とする車両用油圧駆動装置。

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