JP2006115686A - 自動車装置のための補助力を提供するための液圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの冷却を改良した、自動車に補助力を提供する液圧装置を提供する。
【解決手段】自動車装置のための補助力を提供する液圧装置は流体循環システムを有する。流体循環システムはリザーバ（１２）から流体を送給するポンプ（１４）と、ポンプ（１４）を駆動する電気モータ（１６）とを有する。電気モータ（１６）は冷却室（３０）を画定する冷却ジャケット（２８）を具備する。流体循環システムの流体は冷却室（３０）を通って流れる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リザーバから流体を送給するポンプと、ポンプを駆動する電気モータとを備えた流体循環システムを有する、自動車装置のための補助力を提供するための液圧装置に関する。

この形式の液圧装置は例えばドイツ国特許出願公開公報ＤＥ１９７４４５９９Ａ１又はドイツ国実用新案公報ＤＥ２０２０５９３６Ｕ１から知られている。特に、この形式の液圧装置はパワーステアリング装置における液圧ステアリングアシストとして使用することができる。一方では、ステアリング装置の応答時間に関する動的な要求のため、及び、他方では、高効率を達成するための低エネルギ消費の要求のため、内部ロータ型のモータがこの形式の液圧装置のためにますます使用されている。内部ロータ及び外部ステータを有するこのようなモータの使用はこれらの要求を満たすことを可能にする。その理由は、このようなモータが、加速する必要のある質量が一層小さいため、既知の外部ロータ型のモータに比べて大きな利点を与えるからである。

内部ロータ型のモータは一般に、極限応力の下で、そのパワー限界で作動するように、設計される。このような状態は、定められたステアリングサイクルが所定の時間期間にわたって生じるような検査及び試験状態に対応する。毎日の運転においては、十分なパワー余力をもつことが安全である。所要のパワーパラメータを得るため、モータ素子の十分な冷却を達成するために電気的な部品が液圧オイル循環の作業媒体（流体）に曝されるように、内部ロータ型のモータが開発されてきた。

この形式の液圧装置の１つの例はドイツ国実用新案公報ＤＥ２０３０２５３４Ｕ１に示されている。もちろん、この形式の装置においては、回転するロータはオイルの粘性に抗して作動しなければならず、従って媒体内に乱流を生じさせ、パワー損失をもたらす。更に、オイルが対応的に高い粘度を有するような低温範囲（例えば、−４０℃）においてモータ／ポンプ集合体が作動するように設計された場合に、パワーの損失は特に増大する。このような避け難いパワー損失を補償するためには、モータは必要なパワーを発生させることができるように一層強力に設計しなければならない。
ドイツ国特許出願公開公報ＤＥ１９７４４５９９Ａ１ ドイツ国実用新案公報ＤＥ２０２０５９３６Ｕ１ ドイツ国実用新案公報ＤＥ２０３０２５３４Ｕ１

本発明の目的は、過剰なパワー損失を伴わずに電気モータの有効な冷却を保証する液圧装置を提供することである。

本発明によれば、最初に述べた形式の液圧装置において、電気モータは冷却ジャケットを具備し、冷却ジャケットは冷却室を画定し、流体循環システムの流体は冷却室を通って流れる。本発明は、冷却ジャケットを使用するモータを冷却する、他の技術分野で既知であり証明された原理を特殊な形で利用する。本発明によれば、冷却ジャケットは別個の冷却剤を供給されず、むしろ、流体循環システム自体の流体を供給される。すなわち、冷却ジャケットにより画定された冷却室は流体循環システムに直接一体化される。それ故、電気モータのための別個の冷却装置を設ける必要はなく、流体循環システムにおける付加的なライン及び接続部は最少となる。冷却ジャケットを使用する電気モータの間接的な冷却は、モータの電気部品がそのまわりを流れる流体を有さず、そのため、高価な外部シールを無しで済ませることができるという利点を有する。更に、流体はかき回されず、高粘度によるいわゆる「初期分離トルク」が排除される。それ故、電気モータはより低いパワーレベルで作動するように設計できる。

冷却室は好ましくは流体循環システムの帰還ライン内に配置される。この形式の構成は有利である。その理由は、帰還ライン内の流体が既に幾分、より冷たくなっており、圧力を殆ど有しないからである。
しかし、原理としては、例えば圧力側の容積流れを作動流れと冷却流れとに分割することにより、冷却室を流体循環システムの圧力ライン内に配置することもできる。しかし、この場合、液圧装置のパワー出力は対応的に減少し、またこれに応じて、圧力に対し密のデザインの冷却室を提供する必要がある。

図１は簡単な形で示した自動車のステアリングアシスト装置１０の例における本発明に係る液圧装置を示す。液圧装置は流体リザーバ１２と、電気モータ１６により駆動されるポンプ１４と、制御弁１８とを有する。制御弁１８の位置に応じて、ステアリングアシスト装置１０のシリンダ２０内で運動自在に支持されたピストン２２は右又は左に移動することができ、所望の方向へのステアリングアシスト力を提供する。リザーバ１２からポンプ１４により運ばれる流体は圧力ライン２４を介して制御弁１８へ供給される。ステアリングアシスト装置１０から戻るように流れる流体は帰還ライン２６によりリザーバ１２へ戻される。

電気モータ１６は高温で稼動するモータ部品を取り囲む冷却ジャケット２８を有する。冷却ジャケット２８は冷却室３０を画定し、帰還ライン２６の流体は、リザーバ１２へ戻る前に、この冷却室を通って流れる。
図２は本発明に係る液圧装置に使用できる電気モータ１６を詳細に示す。電気モータ１６はロータ３２及びステータ３４を有する内部ロータ型のモータである。ステータ３４のまわりには、熱伝導性の材料で作った冷却ジャケット２８が配置され、そのため、冷却室３０が冷却ジャケット２８とステータ３４との間に形成される。流体循環システムからの流体は冷却室３０を通って進み、従って電気モータ１６を冷却する。

電気モータ１６の冷却室３０はまた流体循環システムの圧力ライン内に配置することもできる。
冷却出力を増大させるため、ステータ３４に隣接する冷却ジャケット２８の壁は熱伝導性のペーストで被覆することができる。

本発明に係る液圧装置の概略図である。 本発明に係る液圧装置のための電気モータの断面図である。

符号の説明

１２ リザーバ
１４ ポンプ
１６ 電気モータ
２６ 帰還ライン
２８ 冷却ジャケット
３０ 冷却室
３４ ステータ

Claims (6)

1. リザーバ（１２）から流体を送給するポンプ（１４）と、同ポンプ（１４）を駆動する電気モータ（１６）とを備えた流体循環システムを有する、自動車装置のための補助力を提供するための液圧装置において、
   上記電気モータ（１６）のための冷却ジャケット（２８）を設け、同冷却ジャケットが冷却室（３０）を画定し、上記流体循環システムの流体が上記冷却室（３０）を通って流れることを特徴とする液圧装置。
2. 上記冷却室（３０）が上記流体循環システムの帰還ライン（２６）内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 上記冷却室（３０）が上記流体循環システムの圧力ライン内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 上記電気モータ（１６）が内部ロータ型のモータであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の装置。
5. 上記冷却ジャケット（３０）が上記電気モータ（１６）のステータ（３４）を取り巻くことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 上記ステータ（３４）に隣接する上記冷却ジャケット（２８）の壁が熱伝導性のペーストで被覆されることを特徴とする請求項５に記載の装置。

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