【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイレンサ装置に関し、特に、油圧ポンプ等の流体圧源による流体の周期的な加圧によって発生する圧力脈動波を起振力とする騒音を低減するサイレンサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ポンプ等の流体圧源によって作動油等の流体が周期的に加圧されると、騒音の起振力となる圧力脈動波（すなわち、流体の圧力分布の高低（疎密）による脈動波）が発生する。このような圧力脈動波は例えばパワーステアリング装置の据え切り時等における騒音発生の要因となる場合があり、従来より、この種の圧力脈動波による騒音を低減するためのサイレンサ装置については様々な提案がなされている。
【０００３】
例えば特開平７−３３２５７８号公報には、薄肉金属のベローズと、ベローズの外径より大きい内径の弾性体製のスリーブと、これらベローズとスリーブとの間に充填された低弾性の緩衝材とを備えた振動吸収管（サイレンサ装置）が開示されている。このようなサイレンサ装置によれば、圧力脈動波の脈動エネルギーを蛇腹部の振動エネルギーに変えて緩衝材に伝達することにより、振動エネルギーを吸収、消散させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のサイレンサ装置は、ベローズが圧力変動に応じて膨張、圧縮、振動する構成であるため、供給された流体圧力を応答性よく油圧作動部等に伝達することが困難である。すなわち、上述のサイレンサ装置を備えた油圧通路等において、通路内を流通する流体圧力を急激に変化させた場合、この圧力変動がベローズ等によってある程度吸収されてしまうため、流体圧力を、急激な圧力変動にも対応して油圧作動部等に伝達することが困難である。従って、このようなサイレンサ装置を例えばパワーステアリング装置に採用した場合には、急ハンドル操作等に対する応答性を十分に確保することが困難となる虞がある。
【０００５】
また、上述のサイレンサ装置は、ベローズの周部に緩衝材及びスリーブが配設された３重構造をなしているため、構造が複雑化し、径方向に大型化する。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、急激な圧力変化にも十分対応することのできるサイレンサ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明によるサイレンサ装置は、流体圧源で加圧された流体が流通する通路の中途に、当該通路の通路面積を流体の流通方向に沿って増減変動させる所定硬度の凹凸部を有することを特徴とする。
【０００８】
すなわち、請求項１記載の発明では、通路の中途の通路面積を増減変動させる所定硬度の凹凸部によって、上記通路の中途を流通する際の流体の流速が増減変動され、これにより、流体圧源で加圧された際に流体に付与される圧力脈動波が平滑化される。
【０００９】
また、請求項２記載の発明によるサイレンサ装置は、請求項１記載の発明において、上記凹凸部の流体流通方向への長さは、上記流体圧源での加圧時に発生する流体の圧力分布の高低による所定の圧力脈動波の波長を基準とした所定範囲内の値に設定され、上記凹凸部による上記通路面積の変動比率は、上記所定の圧力脈動波の圧力変動比率を基準とした所定範囲内の値に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３記載の発明によるサイレンサ装置は、請求項１または請求項２記載の発明において、上記凹凸部は上記通路の中途に連続的に複数配設され、上記各凹凸部の流体流通方向への長さ、及び、上記各凹凸部による上記通路面積の変動比率がそれぞれ不規則に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４記載の発明によるサイレンサ装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の発明において、上記凹凸部は、上記通路内に配設される内挿管の内壁に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５記載の発明によるサイレンサ装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の発明において、上記凹凸部は、上記通路自身の成形によって構成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図面は本発明の実施の一形態に係わり、図１はサイレンサ装置をパワステオイルの流通方向に沿って示す断面図、図２はパワーステアリング装置の概略構成図、図３は内挿管の分解斜視図、図４は圧力脈動波の波頭のサイレンサ装置内における瞬間的な流速分布の一例を示す説明図である。
【００１４】
図２において符号１はパワーステアリング装置を示し、パワーステアリング装置１は、流体としてのパワステオイル（作動油）を圧送する流体圧源としてのポンプアセンブリ２と、パワステオイルの油圧（パワステ油圧）をラック軸２０の軸力に変換するパワーシリンダ３と、パワーシリンダ３へのパワステオイルの流通を制御するコントロールバルブ４とを有して構成されている。
【００１５】
ポンプアセンブリ２は、オイルリザーバ１０内に配設されるもので、ベーン式の油圧ポンプ（ベーンポンプ）１１を有して構成されている。ベーンポンプ１１は、ベルト等の伝動機構１２を介してエンジン１３に連結され、エンジン１３の駆動時に、オイルリザーバ１０内に貯留されたパワステオイルを吸入ポート１１ａから吸入して吐出ポート１１ｂへと圧送する。
【００１６】
また、ベーンポンプ１１の吐出ポート１１ｂには、吐出されたパワステオイルの流量をエンジン回転数に応じて制御するフローコントロールバルブ１４と、フローコントロールバルブ１４と協働して最高油圧を制限するリリーフバルブ１５とが介装され、これら各バルブ１４，１５で調整されたパワステオイル（パワステ油圧）が、通路としてのパワステオイル供給通路１７を介してコントロールバルブ４に供給される。
【００１７】
パワーシリンダ３はラック軸２０と一体のラックピストン２１を有し、このラックピストン２１によって、パワーシリンダ３の内部が第１作動室２２と第２作動室２３とに区画されている。そして、各作動室２２，２３が、通路２４，２５を介してそれぞれコントロールバルブ４に連通されている。
【００１８】
コントロールバルブ４は、ステアリングホイール３０、ステアリングシャフト３１、及び、ラック軸２０と噛合うピニオン軸３２と一体に構成され、ステアリングホイール３０が転舵された際に、転舵方向に従って、通路２４或いは通路２５の一方をパワステオイル供給通路１７に連通するとともに、他方をパワステオイルリターン通路３３を介してオイルリザーバ１０に連通する流路を形成するようになっている。
【００１９】
そして、ステアリングホイール３０の転舵時に、ポンプアセンブリ２からのパワステオイルが第１作動室２２（或いは、第２作動室２３）に供給されると、パワステオイルはラック軸２０と一体のラックピストン２１に作用し、図２において右（或いは、左）への軸力をラック軸２０に発生させ、操舵力を補助軽減する。また、ラックピストン２１の移動により、第２作動室２３（或いは、第１作動室２２）内のパワステオイルが押し出されると、押し出されたパワステオイルは、通路２５（或いは、通路２４）、コントロールバルブ４、パワステオイルリターン通路３３を経由して、オイルリザーバ１０へ戻される。
【００２０】
なお、急ハンドル操舵時等にパワーシリンダ３へのパワステオイル流入の応答性を確保するため、パワステオイル供給通路１７、及び、通路２４，２５は、パワステオイルの流通時に当該パワステオイルの油圧によって膨張・伸縮しないだけの所定硬度を備えた樹脂等の可撓管で構成されることが望ましい。
【００２１】
図示のように、パワステオイル供給通路１７の中途には、ベーンポンプ１１によるパワステオイルの圧送に起因する騒音を低減するためのサイレンサ装置５０が設けられている。ここで、サイレンサ装置５０は、パワステオイルがベーンポンプ１１から吐出される際に圧力分布が周期的に変動して発生する圧力脈動波を吸収することによって、当該圧力脈動波がパワーステアリング装置１の各部の共振を誘発して引き起こす騒音を低減するものである。
【００２２】
図１に示すように、サイレンサ装置５０は、パワステオイル供給通路１７の中途に、内挿管５１が配設されて要部が構成されている。この内挿管５１は、パワステオイルの流通時に当該パワステオイルの油圧によって膨張・伸縮しないだけの所定硬度を有し、且つ、パワステオイル供給通路１７よりも熱膨張率の大きな樹脂等で構成されている。
【００２３】
内挿管５１の内壁には、複数の凹凸部５５がパワステオイルの流通方向に沿って連続的に形成され、これらの凹凸部５５によって、パワステオイル供給通路１７の通路面積がパワステオイルの流通方向に沿って増減変動するようになっている。
【００２４】
ここで、本実施の形態においては、図１，３に示すように、凹凸部５５の形成を容易なものとすることを目的として、内挿管５１が一対の内挿管半体５２，５２で分割形成され、これらが互いに接合された状態でパワステオイル供給通路１７内に嵌入されるようになっている。その際、各内挿管半体５２，５２の接合面には勘合部５３が設けられ、各内挿管半体５２，５２は、勘合部５３による互いの位置決めがなされた状態でパワステオイル供給通路１７内に嵌入されるようになっている。
【００２５】
ところで、例えば、ベーンポンプ１１の図示しないベーン枚数を１１枚、伝動機構１２のプーリ比を１．１９、アイドル時のエンジン回転数を７００ｒｐｍ、エンジン回転数７００ｒｐｍでベーンポンプ１１から吐出されるパワステオイルの流量を７ｌ／ｍｉｎであると仮定し、パワステオイル供給通路１７の内径Φが例えば１０ｍｍ，８ｍｍ，５．５ｍｍ，４ｍｍ，３ｍｍ，２ｍｍであるときの圧力脈動波の波長λ（すなわち、ベーン１区切り毎に吐出されるパワステオイルがパワステオイル供給通路１７内で占める長さ）を求めると、
Φ＝１０ｍｍであるとき、
λ＝７０００／（π×０．５２×７００×１．１９×１１）
＝０．９７ｃｍ
Φ＝８ｍｍであるとき、
λ＝７０００／（π×０．４２×７００×１．１９×１１）
＝１．５２ｃｍ
Φ＝５．５ｍｍであるとき、
λ＝７０００／（π×０．２７５２×７００×１．１９×１１）
＝３．２１ｃｍ
Φ＝４ｍｍであるとき、
λ＝７０００／（π×０．２２×７００×１．１９×１１）
＝６．０８ｃｍ
Φ＝３ｍｍであるとき、
λ＝７０００／（π×０．１５２×７００×１．１９×１１）
＝１０．８２ｃｍ
Φ＝２ｍｍであるとき、
λ＝７０００／（π×０．１２×７００×１．１９×１１）
＝２４．３３ｃｍ
となり、パワステオイル供給通路１７の内径が太くなる程、圧力脈動波の波長λが短くなることがわかる。
【００２６】
また、ある凹凸部５５において、当該凹凸部５５の凹部の直径（内径）をΦ＝４ｍｍとすると、この部分を通過するパワステオイルの瞬間流速の平均値ｖ１は、
ｖ１＝７０００／（π×０．２０２）
＝５５７３２ｃｍ／ｍｉｎ＝９２９ｃｍ／ｓｅｃ
となる。一方で、ある凹凸部５５の凸部の直径（内径）をΦ＝３ｍｍとすると、この部分を通過するパワステオイルの瞬間流速の平均値ｖ２は、
ｖ２＝７０００／（π×０．１５２）
＝９９０８０ｃｍ／ｍｉｎ＝１６５１ｃｍ／ｓｅｃ
となり、内挿管５１（パワステオイル供給通路１７）を比較的細径に設定した場合には、凹凸部５５の直径を１ｍｍ変化させるだけで通路面積を大きく変動させて各部での流速を大きく変動させることができる。
【００２７】
さらに、パワステオイルは粘性を有するため、内挿管５１（パワステオイル供給通路１７）内を流通するパワステオイルは、管内の中心側を流通する程その流速が相対的に速くなる。
【００２８】
そこで、これらの点を考慮し、各凹凸部５５のパワステオイルの流通方向への長さｌ１，ｌ２，…、及び径方向への高低差ｄ１，ｄ２，…（すなわち、通路面積の変動比率）は、アイドル時に所定の圧力脈動波を有するパワステオイルが内挿管５１を通過する際に、圧力脈動波同士を前後で互いに干渉させるよう設定されている。この場合、図１に示すように、各凹凸部５５の長さｌ１，ｌ２，…、及び高低差ｄ１，ｄ２，…は、それぞれ不規則に設定されている。但し、この場合において、各凹凸部５５の長さｌ１，ｌ２，…は、アイドル時における所定の圧力脈動波の波長を基準とした所定範囲内の値に設定されている。また、各凹凸部５５の高低差ｄ１，ｄ２，…による通路面積の変動比率は、アイドル時における所定の圧力脈動波の圧力変動比率を基準とした所定範囲内の値に設定されている。
【００２９】
次に、上述の構成によるサイレンサ装置５０の作用について説明する。
図４に示すように、パワステオイル供給通路１７内を流通するパワステオイルがその中途でサイレンサ装置５０（内挿管５１）に流入されると、パワステオイルは、各凹凸部５５による通路面積の増減変動によって、内挿管５１通過時の流速が増減変動（強制振動）される。この場合、図示のように、特に、管内の中心側での流速が大きく増減変動される。そして、この流速の増減変動によって圧力脈動波同士が前後で互いに干渉し合うことにより、圧力脈動波は平滑化（吸収）され、周期性も失われる。また、図示のように、パワステオイルが内挿管５１を通過する際には、凹凸部５５に沿って一部乱流渦巻きが発生し、これによっても圧力脈動波が平滑化され、周期性も失われる。その結果、騒音の起振源となる圧力脈動波が消滅される。
【００３０】
このような実施の形態によれば、サイレンサ装置５０は、パワステオイルを流通する通路面積を増減変動させることによって圧力脈動波を吸収する構成であり、装置全体が硬度の高い部材で構成されたものであるため、急激な圧力変動にも対応して応答性よく作動油圧を油圧作動部等に伝達することができる。
【００３１】
その際、各凹凸部５５の長さ及び高低差を所定の圧力脈動波に対応させて設定することにより、当該所定の圧力脈動波を効果的に吸収することができる。
【００３２】
また、各凹凸部５５の長さ及び高低差をそれぞれ不規則に設定することにより、サイレンサ装置５０を、所定の圧力脈動波を基準としたある程度の範囲の圧力脈動波に対応させることができる。
【００３３】
また、サイレンサ装置５０は、薄肉金属のベローズや緩衝材等を必要としないため、構造を簡素化することができる。
【００３４】
次に、図５及び図６は本発明の第２の実施の形態に係わり、図５はサイレンサ装置をパワステオイルの流通方向に沿って示す断面図、図６は凹凸部成型用の分割型を示す断面図である。なお、本実施の形態においては、内挿管５１を省略してサイレンサ装置５０を構成した点が上述の第１の実施の形態と異なる。その他、上述の第１の実施の形態と同様な構成については同符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図５に示すように、本実施の形態において、サイレンサ装置５０は、パワステオイル供給通路１７自身に設けられた凹凸部６０を有して構成されている。
【００３６】
この場合、凹凸部６０は、例えば型６５による成形によって形成される。
具体的に説明すると、図６に示すように、型６５は一対の型半体６６，６６で構成される筒状の部材で構成され、型６５の内部には、パワステオイル供給通路１７に所望の凹凸部６０を成型するための凹凸部６７が形成されている。
【００３７】
そして、一端を密封栓６８によって閉塞した状態のパワステオイル供給通路１７を型６５の内部に挿通し、パワステオイル供給通路１７の他端側から高温に熱した高圧ガスを導入することにより、パワステオイル供給通路１７自身に凹凸部６０が形成される。
【００３８】
このような実施の形態によれば、上述の第１の実施の形態と略同様の効果に加え、部品点数を削減してサイレンサ装置をより簡素化することができるという効果を奏する。
【００３９】
次に、図７は本発明の第３の実施の形態に係わり、図７はサイレンサ装置をパワステオイルの流通方向に沿って示す断面図である。なお、本実施の形態においては、複数の内挿管７０を用いてサイレンサ装置５０を構成した点が、上述の第１の実施の形態と異なる。その他、上述の第１の実施の形態と同様な構成については同符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図７に示すように、本実施の形態において、サイレンサ装置５０は、パワステオイル供給通路１７の中途に、複数の内挿管７０が、パワステオイルの流通方向に対して並列に配設されて要部が構成されている。
【００４１】
各内挿管７０の内部には、パワステオイルの流通方向に沿う複数の凹凸部７１が形成され、これにより、各内挿管７０の通路面積がパワステオイルの流通方向に沿って増減変動するようになっている。
【００４２】
この場合、内挿管７０の数は、一対或いは複数対（図示の例では２対）をなすよう設定されており、各対の凹凸部７１は互いに逆位相の凹凸となるように設定されている。
【００４３】
このような実施の形態によれば、上述の第１の実施の形態と略同様の効果に加え、複数の内挿管７０を配設することにより圧力脈動波を分割して制御しやすくすることができるという効果を奏する。
【００４４】
また、内挿管７０の数を一対或いは複数対をなすよう設定し、各対の凹凸部７１が互いに逆位相となるよう設定することにより、通路面積の増減変動によって強制振動れることにより発生し得るパワステオイルの強制脈圧を相殺させることができる。
【００４５】
なお、上述の各実施の形態においては、サイレンサ装置をパワーステアリング装置に適用した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではないことは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成で、急激な圧力変化にも十分対応することのできるサイレンサ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係わり、サイレンサ装置をパワステオイルの流通方向に沿って示す断面図
【図２】同上、パワーステアリング装置の概略構成図
【図３】同上、内挿管の分解斜視図
【図４】同上、圧力脈動波の波頭のサイレンサ装置内における瞬間的な流速分布の一例を示す説明図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係わり、サイレンサ装置をパワステオイルの流通方向に沿って示す断面図
【図６】同上、凹凸部成型用の分割型を示す断面図
【図７】本発明の第３の実施の形態に係わり、サイレンサ装置をパワステオイルの流通方向に沿って示す断面図
【符号の説明】
２ … ポンプアセンブリ（流体圧源）
１７ … パワステオイル供給通路（通路）
５０ … サイレンサ装置
５１ … 内挿管
５５ … 凹凸部
６０ … 凹凸部
７０ … 内挿管
７１ … 凹凸部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a silencer device, and more particularly, to a silencer device that reduces noise caused by a pressure pulsation wave generated by periodic pressurization of a fluid by a fluid pressure source such as a hydraulic pump.
[0002]
[Prior art]
Generally, when a fluid such as hydraulic oil is periodically pressurized by a fluid pressure source such as a hydraulic pump or the like, a pressure pulsation wave serving as an oscillating force of noise (that is, a pulsation wave due to a high / low (dense / dense) pressure distribution of the fluid). ) Occurs. Such a pressure pulsation wave may cause noise when the power steering device is stationary, for example. Conventionally, various proposals have been made for silencer devices for reducing noise due to this type of pressure pulsation wave. Has been made.
[0003]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-332578 discloses a thin metal bellows, an elastic sleeve having an inner diameter larger than the outer diameter of the bellows, and a low-elastic cushioning material filled between the bellows and the sleeve. A vibration absorbing tube (silencer device) provided is disclosed. According to such a silencer device, the vibration energy can be absorbed and dissipated by converting the pulsation energy of the pressure pulsation wave into the vibration energy of the bellows portion and transmitting the vibration energy to the buffer material.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the above-mentioned silencer device has a configuration in which the bellows expands, compresses, and vibrates according to the pressure fluctuation, it is difficult to transmit the supplied fluid pressure to the hydraulic operating unit or the like with high responsiveness. That is, in a hydraulic passage or the like provided with the above-described silencer device, if the fluid pressure flowing through the passage is suddenly changed, this pressure fluctuation is absorbed to some extent by bellows or the like. It is difficult to transmit to a hydraulic operating section or the like in response to the fluctuation. Therefore, when such a silencer device is employed in, for example, a power steering device, there is a concern that it may be difficult to ensure sufficient responsiveness to a sudden steering operation or the like.
[0005]
Further, since the above-described silencer device has a triple structure in which the cushioning material and the sleeve are disposed around the bellows, the structure is complicated and the size is increased in the radial direction.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a silencer device that has a simple configuration and can sufficiently cope with a sudden pressure change.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the silencer device according to the first aspect of the present invention provides a silencer device in which a passage area of a passage through which a fluid pressurized by a fluid pressure source flows increases and decreases along a passage direction of the fluid. It is characterized by having an uneven portion having a predetermined hardness.
[0008]
That is, according to the first aspect of the present invention, the flow rate of the fluid flowing through the middle of the passage is increased or decreased by the uneven portion having a predetermined hardness that increases or decreases the passage area in the middle of the passage. The pressure pulsation wave applied to the fluid when pressurized by the pressure is smoothed.
[0009]
Also, in the silencer device according to the second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the length of the uneven portion in the fluid flow direction is determined by the pressure distribution of the fluid generated when the fluid pressure source pressurizes the fluid. The value is set to a value within a predetermined range based on the wavelength of the predetermined pressure pulsation wave depending on the height, and the fluctuation ratio of the passage area due to the uneven portion is a predetermined range based on the pressure fluctuation ratio of the predetermined pressure pulsation wave. Is set to a value within the range.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the silencer device according to the first or second aspect, a plurality of the uneven portions are continuously arranged in the middle of the passage, and a fluid flow direction of each of the uneven portions is provided. And a variation ratio of the passage area due to each of the concave and convex portions is set irregularly.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the silencer device according to any one of the first to third aspects, the uneven portion is formed on an inner wall of an insertion tube disposed in the passage. It is characterized by having been done.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the silencer device according to any one of the first to third aspects, the uneven portion is formed by molding the passage itself. I do.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view showing a silencer device along a flowing direction of power steering oil, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a power steering device, and FIG. 3 is an exploded perspective view of an insertion tube. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an instantaneous flow velocity distribution of the wave front of the pressure pulsation wave in the silencer device.
[0014]
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a power steering device. The power steering device 1 includes a pump assembly 2 as a fluid pressure source for pumping a power steering oil (hydraulic oil) as a fluid, and a power steering oil pressure (power steering oil pressure) in a rack. The power cylinder 3 includes a power cylinder 3 for converting the power into an axial force of the shaft 20, and a control valve 4 for controlling the flow of power steering oil to the power cylinder 3.
[0015]
The pump assembly 2 is provided in the oil reservoir 10 and includes a vane type hydraulic pump (vane pump) 11. The vane pump 11 is connected to the engine 13 via a transmission mechanism 12 such as a belt. When the engine 13 is driven, the vane pump 11 sucks power steering oil stored in the oil reservoir 10 from the suction port 11a and sends it to the discharge port 11b by pressure. .
[0016]
The discharge port 11b of the vane pump 11 has a flow control valve 14 for controlling the flow rate of the discharged power steering oil according to the engine speed, and a relief valve 15 for limiting the maximum oil pressure in cooperation with the flow control valve 14. The power steering oil (power steering oil pressure) adjusted by each of the valves 14 and 15 is supplied to the control valve 4 through a power steering oil supply passage 17 as a passage.
[0017]
The power cylinder 3 has a rack piston 21 integrated with the rack shaft 20, and the rack piston 21 partitions the inside of the power cylinder 3 into a first working chamber 22 and a second working chamber 23. The working chambers 22 and 23 are connected to the control valve 4 via passages 24 and 25, respectively.
[0018]
The control valve 4 is integrally formed with a steering wheel 30, a steering shaft 31, and a pinion shaft 32 that meshes with the rack shaft 20, and when the steering wheel 30 is turned, the passage 24 or the passage One of the passages 25 communicates with the power steering oil supply passage 17 and the other communicates with the oil reservoir 10 via a power steering oil return passage 33.
[0019]
When the power steering oil from the pump assembly 2 is supplied to the first working chamber 22 (or the second working chamber 23) when the steering wheel 30 is turned, the power steering oil is supplied to the rack piston 21 integrated with the rack shaft 20. In FIG. 2, an axial force to the right (or left) in FIG. 2 is generated on the rack shaft 20 to assist and reduce the steering force. When the power steering oil in the second working chamber 23 (or the first working chamber 22) is pushed out by the movement of the rack piston 21, the pushed power steering oil is passed through the passage 25 (or the passage 24) and the control valve. 4. The oil is returned to the oil reservoir 10 via the power steering oil return passage 33.
[0020]
The power steering oil supply passage 17 and the passages 24 and 25 are expanded by the hydraulic pressure of the power steering oil during the flow of the power steering oil in order to ensure the responsiveness of the power steering oil flowing into the power cylinder 3 at the time of a sharp steering operation. -It is desirable to be formed of a flexible tube made of resin or the like having a predetermined hardness that does not cause expansion and contraction.
[0021]
As shown in the figure, a silencer device 50 for reducing noise caused by the pressure feeding of the power steering oil by the vane pump 11 is provided in the middle of the power steering oil supply passage 17. Here, the silencer device 50 absorbs the pressure pulsation wave generated by periodically changing the pressure distribution when the power steering oil is discharged from the vane pump 11, so that the pressure pulsation wave is applied to each part of the power steering device 1. To reduce the noise caused by inducing resonance.
[0022]
As shown in FIG. 1, the silencer device 50 has an insertion tube 51 disposed in the middle of the power steering oil supply passage 17 to constitute a main part. The intubation tube 51 has a predetermined hardness that does not expand and contract due to the hydraulic pressure of the power steering oil when the power steering oil flows, and is made of a resin or the like having a larger coefficient of thermal expansion than the power steering oil supply passage 17. .
[0023]
A plurality of uneven portions 55 are continuously formed on the inner wall of the inner insertion tube 51 along the flowing direction of the power steering oil, and the passage area of the power steering oil supply passage 17 is increased by the uneven portions 55 in the flowing direction of the power steering oil. It fluctuates along.
[0024]
Here, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the insertion tube 51 is divided into a pair of insertion tube halves 52, 52 for the purpose of facilitating the formation of the uneven portion 55. These are fitted into the power steering oil supply passage 17 in a state where they are joined to each other. At this time, a fitting portion 53 is provided on the joint surface between the respective intubation halves 52, 52, and the power steering oil supply passage 17 is placed in a state where the respective intubation halves 52, 52 are positioned by the fitting portion 53. It is designed to fit inside.
[0025]
By the way, for example, the number of vanes (not shown) of the vane pump 11 is 11, the transmission mechanism 12 has a pulley ratio of 1.19, the engine speed at idle is 700 rpm, and the flow rate of the power steering oil discharged from the vane pump 11 at the engine speed of 700 rpm. Is assumed to be 7 l / min, and when the inner diameter Φ of the power steering oil supply passage 17 is, for example, 10 mm, 8 mm, 5.5 mm, 4 mm, 3 mm, or 2 mm, the wavelength λ of the pressure pulsation wave (that is, Of the power steering oil discharged into the power steering oil supply passage 17)
When Φ = 10 mm,
λ = 7000 / (π × 0.5 2 × 700 × 1.19 × 11)
= 0.97 cm
When Φ = 8 mm,
λ = 7000 / (π × 0.4 2 × 700 × 1.19 × 11)
= 1.52cm
When Φ = 5.5 mm,
λ = 7000 / (π × 0.275 2 × 700 × 1.19 × 11)
= 3.21cm
When Φ = 4 mm,
λ = 7000 / (π × 0.2 2 × 700 × 1.19 × 11)
= 6.08cm
When Φ = 3 mm,
λ = 7000 / (π × 0.15 2 × 700 × 1.19 × 11)
= 10.82 cm
When Φ = 2 mm,
λ = 7000 / (π × 0.1 2 × 700 × 1.19 × 11)
= 24.33cm
It can be seen that the wavelength λ of the pressure pulsation wave becomes shorter as the inner diameter of the power steering oil supply passage 17 becomes larger.
[0026]
Further, assuming that the diameter (inner diameter) of the concave portion of the uneven portion 55 is Φ = 4 mm, the average value v1 of the instantaneous flow velocity of the power steering oil passing through this portion is
v1 = 7000 / (π × 0.20 2 )
= 55732 cm / min = 929 cm / sec
It becomes. On the other hand, assuming that the diameter (inner diameter) of the projection of the certain uneven portion 55 is Φ = 3 mm, the average value v2 of the instantaneous flow velocity of the power steering oil passing through this portion is:
v2 = 7000 / (π × 0.15 2 )
= 99080 cm / min = 1651 cm / sec
When the insertion tube 51 (power steering oil supply passage 17) is set to have a relatively small diameter, the passage area is largely changed only by changing the diameter of the uneven portion 55 by 1 mm, and the flow velocity in each portion is largely changed. be able to.
[0027]
Further, since the power steering oil has viscosity, the flow velocity of the power steering oil flowing through the inner insertion tube 51 (the power steering oil supply passage 17) becomes relatively higher as it flows through the center of the pipe.
[0028]
Therefore, taking these points into consideration, the lengths l1, l2,... Of the uneven portions 55 in the flowing direction of the power steering oil and the height differences d1, d2,. Is set so that when power steering oil having a predetermined pressure pulsation wave passes through the insertion tube 51 during idling, the pressure pulsation waves interfere with each other before and after. In this case, as shown in FIG. 1, the lengths l1, l2,... And the height differences d1, d2,. However, in this case, the lengths l1, l2,... Of the concave and convex portions 55 are set to values within a predetermined range based on the wavelength of a predetermined pressure pulsation wave at the time of idling. The variation ratio of the passage area due to the height difference d1, d2,... Of each of the concave and convex portions 55 is set to a value within a predetermined range based on the pressure fluctuation ratio of a predetermined pressure pulsation wave during idling.
[0029]
Next, the operation of the silencer device 50 having the above configuration will be described.
As shown in FIG. 4, when the power steering oil flowing through the power steering oil supply passage 17 flows into the silencer device 50 (the inner insertion tube 51) in the middle thereof, the power steering oil increases and decreases in the passage area due to the concave and convex portions 55. Thereby, the flow velocity at the time of passing through the inner cannula 51 is increased or decreased (forced vibration). In this case, as shown in the drawing, the flow velocity particularly on the center side in the pipe is greatly increased or decreased. The pressure pulsation waves interfere with each other before and after due to the fluctuation of the flow velocity, so that the pressure pulsation waves are smoothed (absorbed) and the periodicity is lost. Further, as shown in the figure, when the power steering oil passes through the insertion tube 51, a turbulent swirl is partially generated along the uneven portion 55, which also smoothes the pressure pulsation wave and loses periodicity. Is As a result, the pressure pulsation wave, which is a noise source, is eliminated.
[0030]
According to such an embodiment, the silencer device 50 is configured to absorb the pressure pulsation wave by increasing or decreasing the passage area through which the power steering oil flows, and the entire device is formed of a member having high hardness. Therefore, the operating hydraulic pressure can be transmitted to the hydraulic operating section or the like with high response in response to a sudden pressure change.
[0031]
At this time, the predetermined pressure pulsation wave can be effectively absorbed by setting the length and height difference of each of the concave and convex portions 55 in correspondence with the predetermined pressure pulsation wave.
[0032]
Further, by setting the length and the height difference of each uneven portion 55 irregularly, the silencer device 50 can correspond to a certain range of pressure pulsation waves based on a predetermined pressure pulsation wave.
[0033]
Further, since the silencer device 50 does not require a thin metal bellows, a cushioning material, or the like, the structure can be simplified.
[0034]
Next, FIGS. 5 and 6 relate to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a silencer device along a flowing direction of power steering oil, and FIG. FIG. Note that the present embodiment is different from the above-described first embodiment in that the silencer device 50 is configured by omitting the intubation tube 51. In addition, the same components as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0035]
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the silencer device 50 is configured to have the uneven portion 60 provided in the power steering oil supply passage 17 itself.
[0036]
In this case, the uneven portion 60 is formed by, for example, molding using a mold 65.
More specifically, as shown in FIG. 6, the mold 65 is formed of a cylindrical member composed of a pair of mold halves 66, 66. An uneven portion 67 for molding the uneven portion 60 is formed.
[0037]
Then, the power steering oil supply passage 17 whose one end is closed by the sealing plug 68 is inserted into the inside of the mold 65, and the high-temperature gas heated to a high temperature is introduced from the other end of the power steering oil supply passage 17, whereby the power steering oil is supplied. An uneven portion 60 is formed in the supply passage 17 itself.
[0038]
According to such an embodiment, in addition to substantially the same effects as those of the above-described first embodiment, there is an effect that the number of components can be reduced and the silencer device can be further simplified.
[0039]
Next, FIG. 7 relates to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a silencer device along a flowing direction of power steering oil. Note that the present embodiment differs from the above-described first embodiment in that the silencer device 50 is configured using a plurality of intubation tubes 70. In addition, the same components as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0040]
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the silencer device 50 includes a plurality of insertion pipes 70 arranged in the middle of the power steering oil supply passage 17 in parallel with the flow direction of the power steering oil. Is configured.
[0041]
In each of the intubation tubes 70, a plurality of uneven portions 71 are formed along the flow direction of the power steering oil, so that the passage area of each of the insertion tubes 70 increases and decreases along the flow direction of the power steering oil. ing.
[0042]
In this case, the number of the intubation tubes 70 is set so as to form one pair or a plurality of pairs (two pairs in the illustrated example), and the concavo-convex portions 71 of each pair are set so as to have concavities and convexities opposite to each other. .
[0043]
According to such an embodiment, in addition to the effects substantially similar to those of the above-described first embodiment, by arranging a plurality of intubation tubes 70, it is possible to divide pressure pulsation waves to facilitate control. It has the effect of being able to do it.
[0044]
In addition, by setting the number of the intubation tubes 70 so as to form one pair or a plurality of pairs, and setting the concavo-convex portions 71 of each pair to have opposite phases, the vibration may be caused by forced vibration due to increase / decrease fluctuation of the passage area. The force pulse pressure of power steering oil can be offset.
[0045]
In each of the above-described embodiments, an example in which the silencer device is applied to a power steering device has been described. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a silencer device which has a simple configuration and can sufficiently cope with a sudden pressure change.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a silencer device along a flow direction of power steering oil according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a power steering device. FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing an example of an instantaneous flow velocity distribution of a wave front of a pressure pulsation wave in the silencer device. FIG. 5 is a perspective view of a silencer device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a split mold for forming an uneven portion according to a third embodiment of the present invention. Cross-sectional view along the direction
2 ... Pump assembly (fluid pressure source)
17 Power steering oil supply passage (passage)
Reference numeral 50: Silencer device 51: Inner tube 55: Irregular part 60: Irregular part 70: Inner tube 71: Irregular part
