JPS63149260A - パワ−ステアリング用オイル循環機構 - 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、パワーステアリングの油圧発生装置のオイル
の循環ｉ構に関する。

［従来の技術］ 従来のパワーステアリング用のオイルの循環機構は、例
えば第４図に示すように、ベーンポンプ１００がエンジ
ン回転速度に応じたオイルを吐出し、図示しない流量調
節弁で調節された調節流ｆｆ１Ｑ＋をパワーステアリン
グ装置１０１に供給し、その調節流Ｉ　Ｑ　＋　でステ
アリング１０２のパワーアシストを行なう。そして、パ
ワーステアリングｉｌｌ　１０１で使用された調節流Ｉ
Ｑ＋　は、オイルの蓄えられたリザーブタンク１０３内
に流入し、リザーブタンク１０３内に蓄えられたオイル
が再びベーンポンプ１００に吸引される。

ベーンポンプ１００は、車両走行用のエンジンに駆動さ
れるため、エンジンの回転速度が高いとき、ベーンポン
プ１００の吐出流量が増大し、ベーンポンプ１００内で
キャビテーション（空洞現象）が発生する。ベーンポン
プ１００がキャビテーションを発生すると、発生した気
泡とベーン１０４等の回転体によって騒音が発生すると
ともに、発生した気泡によってベーンポンプ１００の部
材が侵蝕されてベーンポンプ１００の耐久性が劣化する
など問題点を備えていた。

このため従来では、流量調節弁で余剰とされたオイルの
余剰流ｍＱ２をベーンポンプ１００の吸入側に帰還させ
るリターン油路１０５を形成するとともに、そのリター
ン油路１０５にベンチュリー部１０６を形成し、そのベ
ンチュリー部１０６にリザーブタンク１０３の流出口を
接続させたチャージ機構１０７を設けていた。このチャ
ージ機構１０７は、流ｍ調節弁の余剰流量０２にリザー
ブタンク１０３内のオイルを巻込ませて吸入効率を向上
させ、余剰流ｌＱ２　と巻込んだ巻込み流ｆｆｉ　Ｑ　
３　とをベーンポンプ１００の吸入側に供給してキャビ
テーションの発生を防いでいた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のものは流量調節弁で余剰とされたオイルの余剰流
量Ｑ２でリザーブタンク１０３内のオイルを巻込み、ベ
ーンポンプ１００の吸入効率を高めるものであるが、余
剰流ｍＱ２は流１調節弁の余剰流であるため、エンジン
の回転速度に大きく影響される。このため、エンジンの
回転速度が低い時に吸入効率を高めるためにベンチュリ
ー部１０Ｇの径を小さくると、エンジンの高速回転時に
ベーンポンプ１００の吸入量が不足し、これを解決する
ためにベンチュリー部１０６の径を太くすると、低速回
転時の吸入効率が低下する問題点を備え、広い回転速度
の範囲で吸入効率を向上させることができなかった。

また、ベーンポンプ１００は、キャビテーションの発生
を防ぐために、余剰流ｆｆ１Ｇｈ　と巻込み流量Ｑ３と
を加えた流量が、ベーンポンプ１００の吐出する流りよ
り大きい必要があるため、余剰流ｆｆ１Ｑ２の運動エネ
ルギーの損失が大きくなり、ひいてはベーンポンプ１０
０のエネルギー損失となっていた。

さらに従来では、チャージ機構１０７を有しないベーン
ポンプ１００にチャージ機構１０７を設けるには、ベー
ンポンプ１００の大幅な改造が必要となり、製造コスト
が高くなる問題点を有していた。

本発明の目的は、オイルポンプのエネルギー損失を小さ
く押さえてオイルポンプのキャビテーションをエンジン
の広い回転速度に亘って確実に防ぐことのできるパワー
ステアリング用すイル循環機構の提供にある。

［問題点を解決するための手段１ 本発明は上記目的を達成するために、オイルの吸入およ
び吐出を行なうオイルポンプと、該オイルポンプより吐
出した°オイルの吐出流ｍを調節し、調節されて余剰と
されたオイルを再び前記オイルポンプの吸入側へ帰還す
る流■調節弁と、該流量調節弁で？Ｊ４Ｗｉされたオイ
ルによってステアリングのパワーアシストを行なうパワ
ーステアリング装置と、前記オイルポンプ、前記流Ｍ調
節弁、前記パワーステアリング装置を環状に接続し、閉
サイクルを形成する油路と、前記閉サイクル外より閉サ
イクル内にオイルの補充を行なうリザーブタンクとを備
え、前記オイルポンプのオイルの吸入側に、前記パワー
ステアリング装置からオイルポンプに流入するオイルの
流れにより、前記リザーブタンク内のオイルを吸引する
チャージ機構を設けたことを技術的手段とする。

［作用］ パワーステアリング装置に供給されるオイルの流量は、
流は調節弁で調節された流量であるため、エンジンの回
転速度が低速から高速に亘ってほぼ一定である。このた
め、パワーステアリング装置より吐出されるオイルの流
量も、エンジンの回転速度に関係なくほぼ一定である。

このパワーステアリング装置より吐出されたオイルはベ
ンチュリー部を介して再びオイルポンプに導かれ、この
ベンチュリー部を通過する際、オイルの流速が速くなる
。このベンチュリー部には、リザーブタンク内と連通ず
る連通口が設けられているため、リザーブタンク内のオ
イルがベンチュリー部を通過する流量に巻込まれる。

一方、流量調節弁で余剰とされたオイルはリターン油路
を介してオイルポンプに供給される。

以上により、オイルポンプに供給される油圧が高められ
るため、オイルポンプはエンジンの回転速度の影響を受
けることなくキャビテーシヨンが防止される。

［発明の効果］ 本発明によれば、ベンチュリー部を通過するオイルの流
量は、流量調節弁で調節されたほぼ一定の流量であるた
め、ベンチュリー部の径を最適の径に設定できる。この
ため、エンジンの回転速度の影響を受けることなくオイ
ルポンプに供給される油圧を高めることができる。

また、従来では、流量調節弁の吐出する余剰流量で、パ
ワーステアリング装置へ供給するｖｌ伍と、オイルポン
プを正圧にするための流量とを巻込まなければならなか
ったが、本発明では、オイルポンプの吸入側を正圧にす
るための流量のみを巻込めば良いため、従来に比較して
巻込むための損失が小さくて済む。このため、オイルポ
ンプのエネルギー損失が小さくなり、オイルポンプの性
能が向上する。

［実施例コ 次に、本発明を図面に示す一実施例に基づき説明する。

第１図はチャージ機構を有しないオイルポンプに本発明
を適用した実施例のパワーステアリング用すイル循環機
構の概略図を示す。

オイルポンプ１は、ハウジング２の内部に配され、内周
がカム曲線により形成されたカムリング３、そのカムリ
ング３内に配され、内周が駆動軸４とスプライン嵌合し
たロータ５、そのロータ５の外周の溝６内に収納された
ベーンγ、カムリング３およびロータ５を両側より挟持
するスラストプレート８およびプレッシャープレート９
を備えた周知のベーンポンプである。

このオイルポンプ１の駆動軸４には、図示しないエンジ
ンの回転をロータ５に伝達するプーリー１０が設けられ
ている。エンジンが回転すると、ロータ５が回転し、ポ
ンプ吸入口１１より流入するオイルをハウジング２の内
部のカムリング３の外周に形成された低圧ｖ１２を介し
てカムリング３内に吸入し、吸入したオイルをプレッシ
ャープレート９の背面部に形成された高圧室１３に吐出
する。

そして、高圧室１３に吐出されたオイルは、オイルハウ
ジング２内に設けられた図示しない流量調節弁に供給さ
れる。

この流量調節弁は、第２図に示すように、エンジンの回
転速度に応じて変化するオイルポンプ１の吐出流ｆｆ１
Ｑａを、パワーステアリング装置１４で使用されるのに
適した所定の調節流ｆｆ１Ｑｂのみをポンプ吐出口１５
より吐出するもので、流量調節弁で余剰とされた余剰流
Ｍ、　Ｑ　ｃはリターン油路１６を介して低圧室１２に
帰還するものである。

ポンプ吐出口１５より吐出したＳｌ！１節流ｆｆ１Ｑｂ
は、油路１７を介してパワーステアリング装置１４に供
給され、車速、ステアリング１８の切り角等に応じてス
テアリング１８のパワーアシストを行なう。

一方、オイルポンプ１のポンプ吸入口１１には、チャー
ジブロック１９が取り付けられている。このチャージブ
ロック１９は、パワーステアリング装置１４の吐出口と
油路１７を介して接続される流入口２０、オイルポンプ
１のポンプ吸入口１１に接続される流出口２１、リザー
ブタンク２２と油路１１を介して接続されるオイル補給
口２３を備える。流入口２０および流出口２１は、はぼ
直線的に連通して設けられるとともに、その途中に流路
を絞るベンチュリー部２４が設けられている。これによ
り、流ｍ調節弁を含むオイルポンプ１、パワーステアリ
ング装置１４、チャージブロック１９は、油路１１を介
してオイルの閑サイクルが形成される。また、ベンチュ
リー部２４の小径部分には、オイル補給口２３を介して
リザーブタンク２２内と連通ずる連通口２５が設けられ
ている。なお、オイル補給口２３とベンチュリー部２４
を結ぶ流路の軸線は、流入口２０とベンチュリー部２４
を結ぶ流路の軸線との角度が、鋭角となるように設けら
れ、このチャージブロック１９内に本発明のチャージ機
構が構成されている。

また、リザーブタンク２２は、内部の下端が油路１７を
介してチャージブロック１９のオイル補給口２３に接続
され、内部に蓄えられたオイルを、閉サイクル内に補充
するものである。

次に、上記作動を説明する。

エンジンが始動すると、プーリー１０、駆動軸４を介し
てロータ５が回転し、低圧空１２内のオイルを高圧室１
３へ吐出流量Ｑａで吐出する。高圧室１３へ吐出された
オイルは、流ｍ調節弁へ流入し、エンジンの回転速度に
関係なくほぼ一定の調節流量Ｑｂと、余剰とされた余剰
流ｆｌｌＱｃとに分けられ、余剰流ＩＱｃはリターン油
路１６を介して低圧室１２へ帰還する。一方、流量調節
弁でｖＡ節された調節流ＩＱｂは、ポンプ吐出口１５よ
り吐出され、油路１７を介してパワーステアリング装置
１４へ供給される。

パワーステアリング装置１４へ供給された調節流ｌＱｂ
は、操舵力倍力装置の動力源として使用され、操舵力倍
力装置通過後、パワーステアリング装置１４より調節流
ｆｆ１Ｑｂのまま吐出される。

パワーステアリング装置１４より吐出されたオイルは、
油路１７を介してチャージブロック１９の流入口２０へ
流入する。流入口２０へ流入した調節流量Ｑｂは、ベン
チュリー部２４を通過し、流出口２１よりオイルポンプ
１のポンプ流人口１１へ流入する。

流入口２０へ流入した調節流量Ｑｂのオイルは、ベンチ
ュリー部２４を通過する際、その小径部分によって絞ら
れ、流速が速くなる。一方、このベンチュリー部２４の
小径部分には、リザーブタンク２２内と連通ずる連通口
２５が開口しており、ベンチュリー部２４を通過するオ
イルの流速によって、連通口２５よりリザーブタンク２
２内のオイルが巻込まれる。そして、巻込まれた巻込み
流ｆｌＱｄは、流出口２１を介してオイルポンプ１のポ
ンプ流人口１１へ流入する。

これにより、オイルポンプ１の低圧室１２には、リター
ン油路１６を介して帰還された余剰流ｆｆ１Ｑｃと、調
節流ｆｆ１Ｑｂと、巻込み流ｆｆ１Ｑｄとを加えたもの
が供給される。

本発明によれば、巻込み流ｆｆ１Ｑｄを巻込むオイルの
流れは、エンジンの回転速度と関係なく一定な調節流Ｉ
Ｑｂであるため、ベンチュリー部２４の径を最適な径に
設定できるとともに、エンジンの回転速度と関係なく常
に安定して巻込み流ＩＱｄを巻込むことができる。

また、オイルポンプ１の高圧室１３へ吐出される吐出流
１１Ｑａは、調節流ｆｉＱｂと余剰流Ｑｃを加えたもの
であるが、オイルポンプ１の低圧室１２には、調節流ｆ
ｆ１Ｑｂと、余剰流ｍＱｃと、巻込み流ｍＱｄとを加え
たものが供給されるため、低圧室１２は常に正圧とされ
、エンジンの回転速度に関係なくオイルポンプ１のギヤ
ビテーシ日ンが防がれる。

さらに、巻込み流ｆｆ１Ｑｄは、オイルポンプ１の低圧
室１２を正圧にするための流量て良いため、従来に比較
してＱｂ及びＱｃのエネルギーの損失が小さくなり、オ
イルポンプ１の性能を向上することができる。

本実施例に示すように、チャージブロック１９をオイル
ポンプ１のポンプ吸入口へ装着するのみで、既存のオイ
ルポンプ１の構造を変更することなく本発明を実施する
ことができる。

第３図に本発明の他の実施例を示す。

本実施例は、流量調節弁より余剰流とされた余剰流ｆｆ
１Ｑｃでポンプ吸入口１１よりオイルを巻込むチャージ
１９ＭＡ２６を備えた周知のオイルポンプ１に本発明を
適用したもので、リターン油路１６は絞られ、ベンチュ
リーとされている。このリターン油路１６の中間部には
、チャージブロック１９の流出口２１と連通する油路２
７が開口し、この油路２７の軸線と、油路２７より上流
のリターン油路１６との軸線は、鋭角をなすように設け
られている。

本発明の適用により、油路２７へ流入する調節流―Ｑｂ
と、巻込み流ｌＱｄを加えたオイルは、余剰流ｆｆ１Ｑ
ｃでさらに巻込まれるため、低圧室１２には、上記実施
例よりさらに高い正圧のオイルが供給され、キャビテー
ションの発生がより確実に防がれる。

（変形例） 上記実施例ではオイルポンプのハウジング内に、流量調
節弁を設けた例を示したが、流量調節弁をオイルポンプ
とは別体に設けても良い。

既存のオイルポンプに改造を加えることなく本発明を実
施するため、ベンヂュリ一部を備えたチャージブロック
をオイルポンプに装着した例を示したが、このチャージ
ブロックの機能をオイルポンプのハウジングに組み付け
て設けても良い。

チャージ機構に、ベンチュリーを用いてリザーブタンク
内のオイルを巻込んだ例を示したが、エジェクターなど
他の手段を用いても良い。

オイルポンプにベーンポンプを適用した例を示したが、
トロコイドポンプ、外ｖＡ爾型車ポンプ内歯歯車ポンプ
、ロータリーポンプ、ピストンポンプなと他のポンプを
適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はオイルポンプの断面図を含むパワーステアリン
グ用すイル循環機構の概略図、第２図はエンジンの回転
速度とオイルの流りとの関係を示すグラフ、第３図は本
発明の他の実施例を示すパワーステアリング用すイル循
環機構の概略図、第４図は従来のパワーステアリング用
すイル循環機構の概略図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）オイルの吸入および吐出を行なうオイルポンプと、 該オイルポンプより吐出したオイルの吐出流量を調節し
   、調節されて余剰とされたオイルを再び前記オイルポン
   プの吸入側へ帰還する流量調節弁と、 該流量調節弁で調節されたオイルによつてステアリング
   のパワーアシストを行なうパワーステアリング装置と、 前記オイルポンプ、前記流量調節弁、前記パワーステア
   リング装置を環状に接続し、閉サイクルを形成する油路
   と、 前記閉サイクル内にオイルの補充を行なうリザーブタン
   クとを備え、 前記オイルポンプのオイルの吸入側に、前記パワーステ
   アリング装置からオイルポンプに流入するオイルの流れ
   により前記リザーブタンク内のオイルを吸引するチャー
   ジ機構を設けたことを特徴とするパワーステアリング用
   オイル循環機構。 ２）前記チャージ機構は、前記オイルポンプの吸入側の
   オイルの流路にベンチュリー部を設け、そのベンチュリ
   ー部に前記リザーブタンク内と連通する連通口を設けて
   、前記ベンチュリー部を通過するオイルの流れによつて
   前記連通口より前記リザーブタンク内のオイルを巻込む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のパワー
   ステアリング用オイル循環機構。 ３）前記オイルポンプは、ハウジングと、該カムリング
   内部に配設されたカムリングと、該カムリングの内部に
   配設された外周にベーンを有するロータと、前記カムリ
   ングおよび前記ロータを両側より保持する一対のプレー
   トとを備えたベーンポンプであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項に記載のパワーステアリ
   ング用すイル循環機構。