JP2007055455A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 制御バルブをポンプハウジング内に収容して、配管構造の簡素化と配管の取り回しの簡単なポンプ装置を提供する。
【解決手段】 操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、ポンプハウジング１の内部に設けられて作動油を吐出する可逆式のオイルポンプ１０と、該オイルポンプを駆動する電動モータ１１と、ポンプハウジングに設けられ、前記オイルポンプに供給される作動油を貯留するリザーバタンク１２と、ポンプハウジング内に形成されて、オイルポンプの吐出作動油を前記油圧パワースシリンダの各油圧室に選択的に給排する第１、第２通路とを備えている。 前記ポンプハウジングの内部には、第１、第２通路を通流する作動油の流れを制御する制御バルブが設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ポンプ装置に関し、例えば、自動車の操舵機構から出力された操舵トルクに応じて油圧パワーシリンダを作動させることにより操舵力や操舵アシスト力を付与するパワーステアリング装置などに用いられるポンプ装置に関する。

この種の従来のポンプ装置としては、パワーステアリング装置に適用された例えば以下の特許文献１に記載されているものが知られている。

前記パワーステアリング装置は、ステアリングホィールに取り付けられた操舵軸と、該操舵軸の下端部に連結した出力軸と、該出力軸の下端部に設けられたラック・ピニオン機構と、該ラック・ピニオン機構のラックに連繋された油圧パワーシリンダと、該油圧パワーシリンダの左右の第１、第２油圧室に第１通路と第２通路を介して作動油を相対的に供給する可逆式ポンプと、前記第１、第２通路の間に接続されたバイパス通路に設けられたリターンチェックバルブである制御バルブとを備えている。

この制御バルブは、加圧側のバルブが閉じられることによって可逆式ポンプから吐出された作動油が油圧パワーシリンダに供給される一方、非加圧側のバルブが開かれることによりパワーシリンダ内の作動油がリザーバタンクに排出されるようになっている。この排出作用によって、非加圧側の圧力を効率的に低下させると共に、配管内に存在する金属粉などのコンタミやエアー等をリザーバタンク内に排出するようになっている。

そして、車両走行中において、ステアリングホィールにより通常の左右操舵を行なうと、この操舵トルクを検知した検知機構が電子コントローラを介して可逆式ポンプを正転あるいは逆転させていずれか一方の油圧室や連通路内の作動油を他方の油圧室及び連通路に選択的に供給するようになっている。
特開２００４−２７６６６４号公報

ところで、前記従来のパワーステアリング装置にあっては、ポンプ装置が、例えばトロコイド型のオイルポンプと該オイルポンプを駆動する電動モータとからなり、前記オイルポンプとポンプの作動油を貯留する前記リザーバタンクとが一体に設けられている。このようパワーステアリング装置において、ポンプ装置内を通流する作動油やポンプ装置に接続された配管通路内の作動油の流路切換えや流量制御を行う前記制御バルブを、前記配管通路に接続する構成とした場合に、この制御バルブと配管通路とを接続する接続通路が別途必要になる。

この結果、配管構造が複雑になって、取り回しが困難になるおそれがある。また、前記配管通路からの作動油のリーク対策も困難になる。

本発明は、前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、ポンプハウジングに収容され、作動油を吐出するポンプ要素と、該ポンプ要素を駆動する電動モータと、前記ポンプハウジングに設けられ、前記ポンプ要素に供給される作動油を貯留するリザーバタンクと、前記ポンプハウジング内に形成され、前記ポンプ要素に接続される通路と、前記ポンプハウジングに設けられ、前記通路に連通すると共に、該通路を通流する作動油の流れを制御する制御バルブと、を備えたことを特徴としている。

この発明によれば、前記制御バルブを、ポンプハウジング内に設けたことによって、該制御バルブをポンプハウジングとは別体に設けた場合に比較して、該制御バルブと前記通路とを容易に連通させることができ、これらの配管の取り回しが簡単になる。

請求項２に記載の発明は、ポンプハウジング内に収容され、作動油を吐出するポンプ要素と、該ポンプ要素を駆動する電動モータと、前記ポンプハウジングに設けられ、前記ポンプ要素に供給される作動油を貯留するリザーバタンクと、前記ポンプハウジングに形成され、前記ポンプ要素に接続される一対の通路と、前記ポンプハウジングに設けられ、前記一対の通路を通流する作動油の流れを制御する制御バルブと、を備えたことを特徴としている。 この発明によれば、とりわけ、前記制御バルブをポンプハウジングに設けたことから、請求項１に記載された発明と同様な作用効果が得られる。

請求項３に記載の発明は、前記制御バルブを、前記ポンプ要素と前記一対の通路とを接続する接続部のそれぞれを結んだ直線とほぼ平行に設けたことを特徴としている。

この発明によれば、接続部から制御バルブまでの一対の通路のそれぞれの距離をほぼ等しくすることができるため、前記一対の通路を通流する作動油の油圧特性を均一化することが可能になる。

請求項４に記載の発明は、前記一対の通路を同一平面上に形成すると共に、前記制御バルブを、前記一対の通路と軸方向に一部がオーバーラップするように設けたことを特徴としている。

一対の通路と制御バルブとが一部オーバーラップするように設けたため、一対の通路と制御バルブとを連通する通路を特別に設ける必要がなくなる。

請求項５に記載の発明は、前記一対の通路間を接続する接続通路と、該接続通路を連通あるいは連通を遮断する切換弁と備え、該切換弁を、前記ポンプハウジングに設けたことを特徴としている。

この発明によれば、前記接続通路をポンプハウジング内に形成したことによって、パイプなどの配管を別途設ける必要がなくなる。

また、前記切換弁もポンプハウジング内に設けたため、接続通路と切換弁とを接続する配管を別途設ける必要がない。したがって、配管構造が簡素化されて、製造作業が容易になる。

請求項６に記載の発明にあっては、前記切換弁は、一部が前記ポンプハウジングに収容配置されていると共に、前記ポンプ要素の軸方向とほぼ平行に設けられたことを特徴としている。

前記切換弁をポンプ要素に対して径方向に設ける場合に比較してポンプ装置の径方向の大きさを小さくすることが可能になる。 また、ポンプ装置の軸方向には、例えば電動モータやリザーバタンクが設けられているため、ポンプハウジングを軸方向に沿って設けても装置全体の軸方向の寸法が大きくなることはない。

以下、本発明にかかるポンプ装置を車両のパワーステアリング装置に適用した各実施形態を図面に基づいて詳述する。

図１は本発明のポンプ装置の第１の実施形態が適用されるパワーステアリング装置の模式図を示し、図２〜図６はパワーステアリング装置のオイルポンプや主たる通路などを具体的にポンプハウジング１に収容した状態を示している。

すなわち、図１に基づいてパワーステアリング装置の概略を説明すれば、操舵入力手段であるステアリングホィールＳＷと、該ステアリングホイールが連結された操舵軸ＩＳの下端部の出力軸ＯＳに設けられたラック・ピニオン機構０と、出力軸ＯＳの下端側に設けられてステアリングホィールの操舵回転トルクや左右前輪からの路面入力を検出する操舵負荷検出手段ＴＳと、前記ラックに連繋された油圧パワーシリンダ２と、前記ポンプハウジング１の内部に主たる通路が形成されて、前記油圧パワーシリンダ２に作動油圧を給排する油圧回路３とから構成されている。

前記パワーシリンダ２は、車体幅方向に延設された筒状シリンダ部２ａ内を前記ラックに連繋したピストンロッド４が貫通していると共に、該ピストンロッド４に筒状シリンダ部２ａ内を摺動するピストン５が固定されている。また、筒状シリンダ部２ａ内には、ピストン５によって左右の第１油圧室６と第２油圧室７が隔成されている。

前記ポンプハウジング１は、図２〜図５に示すように、内部にオイルポンプ１などを共同して収容したポンプボディ１ａ及びプレート部材１ｂと、該プレート部材１ｂの外周に配置されて、外周にリザーバタンク１２を支持する円筒状の支持部材１ｃとから主として構成されている。

前記油圧回路３は、図２〜図６にも示すように、各一端部が前記各油圧室６、７に接続された一対の第１，第２通路８，９と、該両通路８，９に選択的に油圧を給排するポンプ要素である可逆式のオイルポンプ１０と、前記第１、第２通路８，９の途中にそれぞれ接続されて、各下流端が前記リザーバタンク１２に連通した第１、第２排出通路１３，１４と、該両排出通路１３，１４間に設けられて、前記各通路８，９内の差圧に応じて前記各排出通路１３，１４を相対的に開閉作動してリザーバタンク１２との連通を相対的に切り換える制御バルブ１５とを備えている。

また、前記第１、第２通路８，９の上流側にそれぞれ補償通路１６，１７に設けられ、この各補償通路１６，１７には、前記リザーバタンク１２から吸入する方向へのみ作動油の流入を許容する一方向弁である第１、第２逆止弁１８，１９が設けられている。 前記第１、第２通路８，９は、図１及び図５、図６に示すように、ポンプハウジング１内に同一平面上に形成されて、各他端部が前記オイルポンプ１０の吐出口（吸入口）４５ａ、４５ｂに接続されている。

前記オイルポンプ１０は、図３にも示すように、駆動軸１０ａに結合されたインナーロータ１０ｂと、該インナーロータ１０ｂの外周歯に噛合したアウターロータ１０ｃとからなる一般的なトロコイド型によって構成され、前記駆動軸１０ａが電動モータ１１によって正逆回転制御されるようになっている。

前記電動モータ１１は、前記操舵負荷検出手段ＴＳから出力された検出信号に基づいてモータ制御手段である電子コントローラＥＣＵからの制御電流によってオイルポンプ１０を回転及び停止及び正逆回転制御するようになっている。

前記両排出通路１３，１４は、各下流端の接続部にリザーバ１２と連通する第１、第２排出路２０ａ、２０ｂが接続されていると共に、該各排出路２０ａ、２０ｂの集合した排出孔２０ｃに各通路８，９からリザーバ１２へのみ作動油の流入を許容する一方向弁であるチェック弁２１が設けられている。前記各排出路２０ａ、２０ｂと排出孔２１ｃ及びチェック弁２１は、制御バルブ１５の各ポペット弁体２５，２６よりも重力方向の上方位置に設けられている。

前記チェック弁２１は、ボール弁体によって排出孔２０ｃを閉方向に付勢するコイルばね２１ａを備えている。

前記制御バルブ１５は、図１及び図５、図６に示すように、前記ポンプボディ１ａの内部に収容配置され、前記第１、第２通路８，９の途中にそれぞれを横切った形で直列状に形成されていると共に、前記オイルポンプ１０と第１、第２通路８，９とを接続する接続部８ａ、９ａのそれぞれを結ぶ直線とほぼ平行に設けられている。また、この制御バルブ１５は、前記一対の通路８，９と軸方向で一部がオーバーラップするように設けられている。

制御バルブ１５は、互いに連通した中央側に前記各排出通路１３，１４が連通した一対のバルブ収容孔である第１、第２弁孔２２ａ、２２ｂと、該各弁孔２２ａ、２２ｂの内部に固定された有底円筒状のバルブボディ２３，２４と、該両バルブボディ２３，２４の内部に摺動自在に設けられて、前記第１、第２通路８，９の差圧に基づいて前記各排出通路１３，１４を相対的に開閉する一対のバイパスバルブである第１、第２ポペット弁体２５，２６と、前記両弁孔２２ａ，２２ｂ間を中央で連通する摺動孔２２ｃ内に各ポペット弁体２５，２６方向、つまり軸方向へ摺動自在に設けられて、前記各ポペット弁体２５，２６の相対的な作動位置を制御するピストン部材であるフリーピストン２７とを備えている。なお、前記各弁孔２２ａ，２２ｂは、各外端開口が各栓体３９ａ，３９ｂによって閉塞されている。

前記各ポペット弁体２５，２６は、各バルブボディ２３，２４内に直列状に配置されていると共に、段差形状の円柱状に形成されていると共に、内部軸方向には、第１，第２通路８，９の作動油圧を背圧室２３ａ、２４ａから通流させる第１、第２圧力導入孔２５ａ、２６ａが貫通形成されている。また、各ポペット弁体２５、２６の対向する各先端部は、その各外周面が各バルブボディ２３，２４の対向先端部に固定された第１、第２弁座３０，３１の各シート面に離着座可能になっていると共に、前記フリーピストン２７の中央突起２７ａ、２７ｂに対峙した前記各圧力導入孔２５ａ、２６ａの対向する開口端が前記中央突起２７ａ，２７ｂの先端凹部に指向している。

また、該各ポペット弁体２５，２６は、その後端部とバルブボディ２３，２４の底面との間に弾装された付勢部材である第１、第２コイルスプリング２８，２９のばね力によって前記フリーピストン２７方向へ付勢されて、前記オイルポンプ１０の非作動時には中立位置を保持し、この状態で各弁部２５ｂ、２６ｂが第１、第２弁座３０，３１のシート面に着座して前記各排出通路１３，１４と排出路２０ａ，２０ｂとの連通を遮断する、いわゆる常閉型になっている。

前記フリーピストン２７は、前記各通路８，９間の差圧、つまり、フリーピストン２７の両側に形成されて、各通路８，９から各排出通路１３，１４を介して圧力が導入される両圧力室３２、３３間の差圧により図６中、左右方向に摺動して、いずれか一方のポペット弁体２５，２６を、対応するコイルスプリング２８，２９のばね力に抗して前後方向へ相対的に切り換え摺動させるようになっている。

なお、前記オイルポンプ１０の吸入通路３４は、リザーバ１２と連通している。

また、前記制御バルブ１５と油圧パワーシリンダ２との間の前記第１、第２通路８，９の間には、フェールセーフ機構４０が設けられている。

このフェールセーフ機構４０は、図１、図２及び図５に示すように、ポンプボディ１ａの内部に形成され、第１、第２通路８，９間を連通する接続通路である連通路４１と、該連通路４１のほぼ中央位置に通路孔４２を介して設けられた切換弁４３と、前記連通路４１の両端側に設けられて、第１、第２通路８，９から前記通路孔４２方向へのみ作動油の通流を許容する第１、第２逆止弁４４ａ、４４ｂとを備えている。

前記切換弁４３は、２方向２位置型の電磁弁であって、一部が前記ポンプボディ１ａの内部に収容配置されていると共に、前記オイルポンプ１０の軸方向とほぼ平行に設けられている。また、該切換弁４３に接続されたドレン通路４３ａが前記リザーバタンク１２に連通しており、前記図外の電子コントローラからの出力信号によって、装置の正常作動時には前記連通路４１を遮断し、異常が発生した場合は、連通路４１を連通させて各油圧室６，７内の作動油が置換流動可能となるように構成されている。

以下、本実施形態の作用について説明する。まず、車両の直進走行中などで、運転者がステアリングホイールＳＷを回転操作せずに中立状態を維持し、電子コントローラＥＣＵから電動モータ１１へ制御電流が出力されず、オイルポンプ１０が非作動状態になっている。

この場合は、図１及び図６に示すように、各通路８，９に差圧が発生しないため、各ポペット弁体２５，２６は、各コイルスプリング２８，２９のばね力でフリーピストン２７を介して中立位置を維持している。したがって、各弁部２５ｂ、２６ｂが各シート面に着座して各排出通路１３，１４と各排出路２０ａ、２０ｂとの連通を遮断した状態になっている。

その後、ステアリングホィールＳＷを、例えば右方向へ回転操作すると、操舵負荷検出手段ＴＳの検出信号に基づいて電子コントローラＥＣＵからの制御電流によって電動モータ１１を介してオイルポンプ１０が例えば正転駆動される。かかるポンプ作用により、第２通路９の作動油が吸入されて第１通路８内に吐出される。そして、第１通路８内の作動油は、その大部分が背圧室２３ａを通って第１油圧室６に流入すると共に、その一部が第１排出通路１３を通って第１受圧室３２内に流入する。同時に、リザーバ１２内の作動油もオイルポンプ１０を介して第１通路８及び第１油圧室６に流入して不足分を補償する。

このため、第１受圧室３２が高圧になると共に、第２受圧室３３が低圧になることから、フリーピストン２７は、第２ポペット弁体２６方向（左方向）へ摺動して該第２ポペット弁体２６をコイルスプリング２９のばね力に抗して背圧室２４ａ方向へ後退させと共に、第１ポペット弁体２５から離間する。

したがって、第１排出通路１３は閉塞された状態を維持するが、第２排出通路１４は受圧室３３側が開成され、第２通路９内の作動油の一部が、リザーバ１２内にチェック弁２１を介して速やかに排出する。このため、該第２通路９側の圧力低下速度が速くなって、残圧の発生が防止される。

一方、かかる右方向の回転操作状態からステアリングホィールを元の状態に戻し、さらに左方向へ回転操作を行なうと、電子コントローラによって電動モータ１１を介してオイルポンプ１０を逆転させる。

このため、今度は、前述とは逆に、第１通路８側の作動油及び第２リザーバ１９内の作動油が第２通路９に吐出されて第２背圧室２４ａを介して第２油圧室７に供給される。

したがって、第１受圧室３２の内圧が低下すると共に、該第２受圧室３３の内圧が高くなって、フリーピストン２７は、右方向へ摺動して第１ポペット弁体２５をコイルスプリング２８のばね力に抗して第１背圧室２３ａ方向へ後退させと共に、第２ポペット弁体２６から離間する。

これによって、第２排出通路１４は閉塞されるが、第１排出通路１３は第１受圧室３２側が開成されて、第１通路８内の作動油の一部が、矢印で示すように、リザーバ１２内にチェック弁２１を介して速やかに排出する。このため、該第１通路８側の圧力低下速度が速くなって、前述と同じく残圧の発生が防止される。

このように、ステアリングホイールＳＷの左右回転操作時には、低圧となる一方の通路８，９の内圧を速やかに低下させることができることから、ステアリングホイールＳＷの操舵アシストが速やかに行われ、ステアリングホイールＳＷでの急激なトルク変動の発生が防止されて、良好な操舵フィーリングを得ることが可能になる。

また、前記各ポペット弁体２５，２６の作動を、第１、第２通路８，９の差圧、すなわち、各受圧室３２，３３の差圧によって制御するようにしたため、電磁弁などの電気的手段を用いた場合に比較して制御の簡素化が図れると共に、機械的な簡単な構造であることから、製造が容易になり、コストの高騰を抑制できる。

そして、この実施形態によれば、前記制御バルブ１５を、ポンプハウジング１内に設けたことによって、該制御バルブ１５をポンプハウジング１とは別体に設けた場合に比較して、該制御バルブ１５と前記第１、第２通路８，９とを容易に連通させることができ、これらの配管の取り回しが簡単になる。

また、前記制御バルブ１５を、前記接続部８ａ、９ａを結んだ直線とほぼ平行に設けたため、前記接続部８ａ，９ａから制御バルブ１５までの前記第１，第２通路８，９のそれぞれの距離をほぼ等しくすることができる。このため、前記各通路８，９をそれぞれ通流する作動油の油圧特性を均一化することが可能になる。

また、前記制御バルブ１５は、第１、第２通路８，９と軸方向で一部がオーバーラップするように配置されているため、該一対の通路８，９と制御バルブ１５とを連通させる通路を特別に設ける必要がなく、この点でも配管構造の簡素化とコストの低減化が図れる。

さらに、前記連通路４１や切換弁４３もポンプハウジング１の外部ではなく内部に設けたため、該連通路１５を構成するためのパイプなどを別途用いる必要がないと共に、連通路４１と切換弁４３とを接続する配管も設ける必要がない。したがって、全体の配管構造がさらに簡素化されて、装置のコンパクト化が図れる。

前記切換弁４３は、オイルポンプ１０の軸方向とほほ平行に設けられているため、径方向に設ける場合に比較して装置全体の径方向の大きさを小さくすることが可能になる。

また、この実施形態では、前記各ポペット弁体２５，２６を、ポンプハウジング１内に設けたことによって、第１、第２ポペット弁体２５，２６とポンプハウジング１内のオイルポンプ１０の一対の吐出口との距離を最短距離にできる。したがって、コンタミやエアーを速やかに排出することができる。

前記排出路２０ａ、２０ｂや排出孔２０ｃなどを、各ポペット弁体２５，２６よりも重力方向の上側に配置したことから、制御バルブ１５内の作動油に混入している気泡が浮上して前記排出路２０ａ，２０ｂなどを介してリザーバタンク１２内へ速やかに排出させることができる。

また、前記排出孔２０ｃのチェック弁２１によって、リザーバタンク１２内に排出されたコンタミなどを、再度、排出通路１３，１４側へ吸い込まれるのを防止することが可能になる。さらに、前記排出孔２０ｃの開口端は、リザーバタンク１２内の作動油の油面よりも低い位置になっているので、タンク１２内のエアーが排出通路１３，１４側に吸い込まれることはない。

前記チェック弁２１は、ボール弁体をコイルばね２１ａのばね力によって閉方向に付勢するようになっていることから、排出通路１３，１４内の圧力がリザーバタンク１２内の圧力よりも所定値以上高くなったときに、該チェック弁２１が開いて作動油をリザーバタンク１２内に排出することができる。つまり、配管内の圧力を所定値よりも低い圧力状態に保持することができるので、オイルポンプ１０による加圧の応答性を向上させることが可能になる。

前記制御バルブ１５を、第１、第２通路８，９の途中に配置したことによってオイルポンプ１０の駆動時に、配管内のコンタミやエアーを排出通路１３，１４などを介してリザーバタンク１２内により効果的に排出することができると共に、逆に各油圧室６，７からリターンしてきた作動油内に含まれるコンタミやエアーがオイルポンプ１０内に流入するのを防止できる。

また、前記各背圧室２３ａ、２４ａ内に、第１、第２通路８，９の油圧を導入することによって、各コイルスプリング２８，２９のばね力との合成力により、各ポペット弁体２５，２６を閉方向へ付勢して、一方の排出通路と排出路との連通を効果的に遮断することが可能になる。

また、前述のように、制御バルブ１５のフリーピストン２７は、一方の排出通路１３，１４内の油圧を介していずれかの中央突起２７ａ、２７ｂによって一方のポペット弁体２５，２６を強制的に開弁させるため、該一方のポペット弁体２５，２６の開弁応答性を向上させることが可能になる。

さらに、前記各ポペット弁体２５，２６に、軸方向に貫通した油孔２５ａ，２６ａを設けたため、第１、第２通路８，９の油圧を各油孔２５ａ，２６ａからフリーピストン２７の両端側へ直接的に導入することが可能になる。これによって、別途に連通路などを設ける必要がなくなる。

前記第１、第２弁孔２２ａ，２２ｂを、互いに同一軸線上に設け、かつ前記オイルポンプ１０の両吐出口を結ぶ線と平行に配置したことから、前記各排出通路１３，１４をそれぞれ最短化することができる。

前記フェールセーフ機構４０を、制御バルブ１５や各通路８，９と同じポンプボディ１ａ内に設けたことから、各通路８，９と切換弁４３を連通させる連通路４１を別途に設ける必要がない。

しかも、短尺な前記連通路４１によって、各油圧室６，７内の作動油を、各通路８，９を介して切換弁４３方向へスムーズに流動させることができる。これによって、装置の失陥時の操舵負荷を軽減することが可能になる。

図７は第２の実施形態を示し、前記フェールセーフ機構４０の切換弁４３の一部をポンプハウジング１の側面に沿って上方へ配置したものである。

これによって、ポンプ装置の径方向の幅を十分に小さくすることが可能になる。

また、ポンプ装置の軸方向には、電動モータ１１やリザーバタンク１２が設けられているため、ポンプボディ１ａを軸方向に沿って設けても装置全体の軸方向の寸法が大きくなることはない。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えばポンプ装置を前記パワーステアリング装置以外の装置に適用するとが可能である。

前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。

請求項（１）転舵輪に連結された操舵機構の操舵力をアシストし、第１油圧室と第２油圧室を有する油圧パワーシリンダと、
前記第１油圧室に接続される第１通路と、
前記第２油圧室に接続される第２通路と、
ポンプハウジングに設けられ、前記第１通路と第２通路に連通される一対の吐出口及び駆動軸の正逆回転によって前記一対の吐出口に選択的に吐出圧を供給するポンプユニットを備え、前記油圧パワーシリンダに対して油圧を供給する可逆式ポンプと、
前記可逆式ポンプの駆動軸に接続され、該可逆式ポンプを正逆回転させるモータと、
前記転舵輪を転舵制御するステアリングホイールの操舵負荷を検出または推定する操舵負荷検出手段と、
前記操舵負荷に基づき、所望の油圧を発生させるために前記モータに対して駆動信号を出力するモータ制御手段と、
前記第１通路とリザーバタンクとの間に設けられ、前記第１通路が加圧状態のときに該第１通路とリザーバタンクとの連通を遮断し、少なくとも前記第２通路が加圧状態のときに連通させる第１バイパスバルブと、
前記第２通路とリザーバタンクとの間に設けられ、前記第２通路が加圧状態のときに該第２通路とリザーバタンクとの連通を遮断し、少なくとも前記第１通路が加圧状態のときに連通させる第２バイパスバルブと、
とを備えたパワーステアリング装置において、
前記第１バイパスバルブ及び第２バイパスバルブを、前記ポンプハウジング内または該ポンプハウジングと一体的に設けられるバルブハウジング内に設けたことを特徴とするパワーステアリング装置。

この発明によれば、第１または第２バイパスバルブから排出されるのは、非加圧状態におけるパワーシリンダからバイパスバルブの範囲における配管内のコンタミやエアーに限られる。すなわち、加圧側は、第１、第２バイパスバルブが遮断状態にあるため、コンタミやエアーが排出されることはなく、また、第１、第２バイパスバルブから可逆式ポンプの間の作動油もその流れの方向が逆になるため、第１、第２バイパスバルブから排出されることはない。

そして、この発明では、第１、第２バイパスバルブを、ポンプハウジング内またはこれに近接して設けられた例えばバルブハウジング内に設けることによって、第１、第２バイパスバルブとポンプハウジングの一対の吐出口との距離を最短距離にできることから、コンタミやエアーを速やかに排出することができる。

請求項（２）転舵輪に連結された操舵機構の操舵力をアシストし、第１油圧室と第２油圧室を有する油圧パワーシリンダと、
前記第１油圧室に接続される第１通路と、
前記第２油圧室に接続される第２通路と、
前記第１通路及び第２通路に選択的に吐出圧を供給するポンプユニットと、
該ポンプユニットを内部に収容するハウジングと、
該ハウジングに接続され、前記ポンプユニットを正逆回転させるモータと、
前記ハウジングに接続され、作動油を貯留するリザーバタンクと、
前記ハウジングに設けられ、前記第１通路が加圧状態のときに該第１通路とリザーバタンクとの連通を遮断し、少なくとも前記第２通路が加圧状態のときに連通させる第１バイパスバルブと、
前記ハウジングに設けられ、前記第１バイパスバルブとリザーバタンクとを接続する第１排出通路と、
前記ハウジングに設けられ、前記第２通路が加圧状態のときに該第２通路とリザーバタンクとの連通を遮断し、少なくとも前記第１通路が加圧状態のときに連通させる第２バイパスバルブと、
前記ハウジングに設けられ、前記第２バイパスバルブとリザーバタンクとを接続する第２排出通路と、を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。

この発明も、請求項（１）に記載の発明と同様な作用効果が得られる。つまり、第１、第２バイパスバルブをポンプユニットが設けられるハウジング内に設け、かつ第１、第２バイパスバルブとリザーバタンクとを連通する第１、第２排出通路もハウジングに形成することにより、第１、第２バイパスバルブとポンプハウジングの一対の吐出口との距離を最短距離にできることから、コンタミやエアーを速やかに排出することが可能になる。

請求項（３）前記第１バイパスバルブ及び第２バイパスバルブとリザーバタンクとを接続する排出通路の排出口を、前記第１バイパスバルブ及び第２バイパスバルブよりも前記リザーバタンクの重力方向の上側に形成したことを特徴とする請求項（１）に記載のパワーステアリング装置。

この発明によれば、作動油内に混入しているエアー（気泡）は比重が小さいため、排出通路内からリザーバタンクへ浮上して積極的に排出される。

請求項（４）前記第１バイパスバルブ及び第２バイパスバルブとリザーバタンクとを接続する排出通路に、前記第１バイパスバルブ及び第２バイパスバルブ側から前記リザーバタンク側への作動油の流れのみを許容する一方向弁を設けたことを特徴とする請求項（１）に記載のパワーステアリング装置。

排出通路から一度排出したコンタミやエアーなどは一方向弁によって再度の吸い込みが防止される。

請求項（５）前記一方向弁を該一方向弁を閉方向へ付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項（２）に記載のパワーステアリング装置。

排出通路内の圧力がリザーバタンク内の圧力（大気圧）よりも所定値以上大きくなったとき、一方向弁が開いて作動油を排出する。すなわち、配管内の圧力を所定値よりも低い圧力状態で保持することができる。よって、配管内の圧力が過度に低下することがなく、ポンプによる加圧の応答性を向上させることができる。

請求項（６）前記排出通路の前記リザーバタンク内に開口した排出口を、前記リザーバタンク内に貯留される作動油の油面よりも低い位置に設けたことを特徴とする請求項（１）に記載のパワーステアリング装置。

この発明によれば、リザーバタンク内のエアーを排出口から吸い込むのを防止できる。

請求項（７）前記ポンプハウジングは、該ポンプハウジングと前記パワーシリンダとを接続し、前記第１通路と第２通路のそれぞれの一部を構成する第１配管と第２配管との接続部である第１接続部と第２接続部を備え、
前記第１バイパスバルブは、前記ポンプユニットと前記第１接続部との間に設けられ、
前記第２バイパスバルブは、前記ポンプユニットと前記第２接続部との間に設けられたことを特徴とする請求項（１）に記載のパワーステアリング装置。

可逆式ポンプの駆動時において流れの生じる範囲内に、バイパスバルブを配置することによって、配管内のコンタミやエアーをより積極的にリザーバタンク内へ排出することができる。

また、パワーシリンダからリターンしてきた作動油内に含まれるコンタミやエアーが可逆式ポンプ側へ流入するのを抑制できる。

請求項（８）前記第１バイパスバルブは、
前記ポンプハウジングまたはバルブハウジングに設けられた第１バルブ収容孔と、
該第１バルブ収容孔内に軸方向移動可能に設けられた第１弁体と、
前記第１バルブ収容孔であって、前記第１弁体の一端側に開口し、前記第１通路と連通する第１圧力導入孔と、
前記第１バルブ収容孔であって、前記第１弁体の他端側に開口し、前記リザーバタンクと連通する第１排出通路孔
前記第１弁体と第１排出通路孔との間に設けられ、該第１弁体が当接することによって前記第１通路と前記リザーバタンクとの連通を遮断する第１弁座とを備えている一方、
前記第２バイパスバルブは、
前記ポンプハウジングまたはバルブハウジングに設けられた第２バルブ収容孔と、
該第２バルブ収容孔内に軸方向移動可能に設けられた第２弁体と、
前記第２バルブ収容孔であって、前記第２弁体の一端側に開口し、前記第２通路と連通する第２圧力導入孔と、
前記第２バルブ収容孔であって、前記第２弁体の他端側に開口し、前記リザーバタンクと連通する第２排出通路孔
前記第２弁体と第２排出通路孔との間に設けられ、該第２弁体が当接することによって前記第２通路と前記リザーバタンクとの連通を遮断する第２弁座とを備えたことを特徴とする請求項（１）に記載のパワーステアリング装置。

この発明によれば、第１、第２通路内の圧力上昇によって第１、第２弁体の一端側が付勢され、第１、第２バイパスバルブを効果的に遮断状態にすることが可能になる。

請求項（９）前記第１バルブ収容孔と第２バルブ収容孔は同一直線上に設けられ、
前記第１バルブ収容孔と第２バルブ収容孔とを連通するバルブ連通孔と、
該バルブ連通孔に軸方向移動可能に設けられていると共に、前記第１バルブ収容孔側に前記第１通路内の圧力を受ける第１受圧面と、前記第２バルブ収容孔側に前記第２通路内の圧力を受ける第２受圧面とを備えたピストン部材と、
該ピストン部材の軸方向の両端側に設けられ、該ピストン部材が前記第１弁体側に移動したときに、該第１弁体を開方向へ移動させ、また、該ピストン部材が前記第２弁体側に移動したときに、該第２弁体を開方向へ移動させる第１，第２突起部とを有することを特徴とする請求項（８）に記載のパワーステアリング装置。

この発明によれば、例えば第１通路側が加圧状態にあるとき、この第１通路内の圧力はピストン部材を第２弁体側へ付勢する。このピストン部材は、第２突起部により強制的に第２弁体を開弁するため、第２弁体の開弁応答性を向上させることができる。

請求項（１０）前記第１弁体は、前記第１圧力導入孔側と前記ピストン部材とを連通する軸方向に沿った貫通孔を有する一方、
前記第２弁体は、前記第２圧力導入孔側と前記ピストン部材とを連通する軸方向に沿った貫通孔を有することを特徴とする請求項（９）に記載のパワーステアリング装置。

前記第１、第２通路とピストン部材とを連通する連通路を別途設けることなく、第１、第２通路の圧力をピストン部材へ導入することができる。

請求項（１１）前記第１バイパスバルブは、前記第１弁体を前記第１弁座に付勢する第１付勢手段を有する一方、
前記第２バイパスバルブは、前記第２弁体を前記第２弁座に付勢する第２付勢手段を有することを特徴とする請求項（９）に記載のパワーステアリング装置。

第１、第２通路が非加圧状態であっても第１、第２バイパスバルブを遮断状態とすることができる。よって、可逆式ポンプが非作動時においても配管内の圧力を維持することができる。

請求項（１２）前記第１バルブ収容孔と第２バルブ収容孔とは同一直線上に設けられ、かつ前記ポンプユニットの一対の吐出口とを結んだ直線とほぼ平行に設けられたことを特徴とする請求項（８）に記載のパワーステアリング装置。

一対の吐出口のうち第１通路側と第１バイパスバルブとを接続する通路と、第２通路側と第２バイパスバルブとを接続する通路のそれぞれを最短化することができる。

請求項（１３）装置の異常が生じたときに、前記第１通路と第２通路とを連通させるフェールセーフバルブを設け、
該フェールセーフバルブを、前記第１バイパスバルブと第２バイパスバルブが設けられたハウジング内に設けたことを特徴とする請求項（１）に記載のパワーステアリング装置。

第１、第２バイパスバルブが設けられているハウジング内には第１、第２通路が形成されているため、両者を連通させるフェールセーフバルブを設ける場合、別途配管を設ける必要がない。

請求項（１４）前記ポンプハウジングは、
該ポンプハウジングと前記パワーシリンダとを接続し、前記第１通路と第２通路のそれぞれの一部を構成する第１配管と第２配管との接続部である第１接続部と第２接続部と、
該第１接続部とポンプユニットを接続し、直線的に形成された第１ハウジング内部通路と、
前記第２接続部とポンプユニットを接続し、直線的に形成された第２ハウジング内部通路と、を備え、
前記フェールセーフバルブは、前記第１ハウジング内部通路の端部と第２ハウジング内部通路の端部にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項（１３）に記載のパワーステアリング装置。

第１配管とフェールセーフバルブとを接続する前記第１ハウジング内部通路は、直線的に形成されると共にフェールセーフバルブが第１ハウジング内部通路の端部に接続されるため、第１配管とフェールセーフバルブとの間の作動油の流れをスムーズにすることが可能になり、これによって装置の失陥時の操舵負荷を軽減することができる。

請求項（１５）前記第１通路と第２通路とを接続する接続通路と、この接続通路に設けられ、該接続通路の連通、遮断を切り換える切換弁とを有し、
前記切換弁を、前記ポンプハウジングに設けたことを特徴とする請求項（１）に記載のパワーステアリング装置。

ポンプハウジング内に形成された第１通路と第２通路とを接続する接続通路を、ポンプハウジング内に形成するため、別途パイプなどの配管を設ける必要がない。

また、前記切換弁もポンプハウジングに設けたため、接続通路と切換弁とを接続する配管も不要になる。

本発明の第１の実施形態が適用されるパワーステアリング装置の概略図である。 本実施形態に供されるハウジング内部とリザーバタンクを示す縦断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 本実施形態に供される制御バルブの断面図である。 第２の実施形態を示すポンプ装置の側面図である。

符号の説明

１…ポンプハウジング
１ａ…ポンプボディ
１ｂ…プレート部材
２…油圧パワーシリンダ
３…油圧回路
６・７…油圧室
８・９…第１、第２通路
８ａ・９ａ…接続部
１０…オイルポンプ（ポンプ要素）
１１…電動モータ
１２…リザーバタンク
１３，１４…排出通路
１５…制御バルブ
２０ａ・２０ｂ…排出路
２０ｃ…排出孔
２２ａ・２２ｂ…第１，第２弁孔（バルブ収容孔）
２１…チェック弁（一方向弁）
２５・２６…ポペット弁体（バイパスバルブ）
２７…フリーピストン
２８・２９…コイルスプリング（付勢部材）
４０…フェールセーフ機構
４１…連通路（接続通路）
４３…切換弁

Claims (6)

1. ポンプハウジングに収容され、作動油を吐出するポンプ要素と、
   該ポンプ要素を駆動する電動モータと、
   前記ポンプハウジングに設けられ、前記ポンプ要素に供給される作動油を貯留するリザーバタンクと、
   前記ポンプハウジング内に形成され、前記ポンプ要素に接続される通路と、
   前記ポンプハウジングに設けられ、前記通路に連通すると共に、該通路を通流する作動油の流れを制御する制御バルブと、を備えたことを特徴とするポンプ装置。
2. ポンプハウジングに収容され、作動油を吐出するポンプ要素と、
   該ポンプ要素を駆動する電動モータと、
   前記ポンプハウジングに設けられ、前記ポンプ要素に供給される作動油を貯留するリザーバタンクと、
   前記ポンプハウジング内に形成され、前記ポンプ要素に接続される一対の通路と、
   前記ポンプハウジングに設けられ、前記一対の通路を通流する作動油の流れを制御する制御バルブと、を備えたことを特徴とするポンプ装置。
3. 前記制御バルブを、前記ポンプ要素と前記一対の通路とを接続する接続部のそれぞれを結んだ直線とほぼ平行に設けたことを特徴とする請求項２に記載のポンプ装置。
4. 前記一対の通路を同一平面上に形成すると共に、前記制御バルブを、前記一対の通路と軸方向に一部がオーバーラップするように設けたことを特徴とする請求項２に記載のポンプ装置。
5. 前記一対の通路間を接続する接続通路と、該接続通路を連通あるいは連通を遮断する切換弁と備え、
   該切換弁を、前記ポンプハウジングに設けたことを特徴とする請求項２に記載のポンプ装置。
6. 前記切換弁は、一部が前記ポンプハウジング内に収容配置されていると共に、前記ポンプ要素の軸方向とほぼ平行に設けられたことを特徴とする請求項５に記載のポンプ装置。
   

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