JP2960049B2 - ノイズ減少手段を備えた液圧パワーステアリングシステム - Google Patents
ノイズ減少手段を備えた液圧パワーステアリングシステムInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転歯車が液圧流
体の流れを搬送する歯車ポンプに関する。
体の流れを搬送する歯車ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】歯車ポンプは、一対の回転歯車が液圧流
体を移動する特別の種類のポンプである。更に詳細に
は、歯車は、歯車の周りを周方向に延びる流路に沿っ
て、液圧流体の流れをポンプ内に及びポンプを通して搬
送する、噛み合う歯を有する。
体を移動する特別の種類のポンプである。更に詳細に
は、歯車は、歯車の周りを周方向に延びる流路に沿っ
て、液圧流体の流れをポンプ内に及びポンプを通して搬
送する、噛み合う歯を有する。
【０００３】液圧流体は、吸引穴を通して歯車ポンプに
引き込まれる。歯車が回転するとき、歯車歯は、歯車が
噛み合い係合したり噛み合い係合状態から外れる際に流
量の変動を引き起こす。流量の変動は、吸引穴から外方
に伝播する。液圧流体圧力の対応する変動がノイズを発
生する場合がある。このようなノイズは、車輛用の液圧
パワーステアリングシステムで歯車ポンプを使用する場
合に特に望ましくない。
引き込まれる。歯車が回転するとき、歯車歯は、歯車が
噛み合い係合したり噛み合い係合状態から外れる際に流
量の変動を引き起こす。流量の変動は、吸引穴から外方
に伝播する。液圧流体圧力の対応する変動がノイズを発
生する場合がある。このようなノイズは、車輛用の液圧
パワーステアリングシステムで歯車ポンプを使用する場
合に特に望ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、歯車
の回転時に発生する圧力変動によるノイズを減少するた
めの手段を持つ歯車ポンプを備えた液圧パワーステアリ
ングシステム等の液圧装置を提供することである。
の回転時に発生する圧力変動によるノイズを減少するた
めの手段を持つ歯車ポンプを備えた液圧パワーステアリ
ングシステム等の液圧装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、液圧流
体を収容したリザーバと、吸引穴を持つ歯車ポンプと、
液圧マフラーとを有する装置が提供される。歯車ポンプ
は、液圧流体の流れをリザーバからポンプ内に吸引穴を
通して搬送する、噛み合う歯を持つ歯車を有する。マフ
ラーは、噛み合う歯車歯が発生する流量の変動がリザー
バに伝達されることを抑制することによってノイズを減
少する。
体を収容したリザーバと、吸引穴を持つ歯車ポンプと、
液圧マフラーとを有する装置が提供される。歯車ポンプ
は、液圧流体の流れをリザーバからポンプ内に吸引穴を
通して搬送する、噛み合う歯を持つ歯車を有する。マフ
ラーは、噛み合う歯車歯が発生する流量の変動がリザー
バに伝達されることを抑制することによってノイズを減
少する。
【０００６】マフラーは、吸引穴とリザーバ内の流体と
の間に配置された導管と、該導管と流体的に連通してい
るコンプライアントエレメントと、を含み、導管は該導
管内の流体の慣性のためポンプ内に流入する流体の流量
の変動の結果生じる液圧変動をコンプライアントエレメ
ントを変形させることによって抑制し、これによって、
コンプライアントエレメントの変形によりノイズを減少
する。
の間に配置された導管と、該導管と流体的に連通してい
るコンプライアントエレメントと、を含み、導管は該導
管内の流体の慣性のためポンプ内に流入する流体の流量
の変動の結果生じる液圧変動をコンプライアントエレメ
ントを変形させることによって抑制し、これによって、
コンプライアントエレメントの変形によりノイズを減少
する。
【０００７】本発明のこの他の特徴は、本発明が属する
分野の当業者には、添付図面を参照して以下の説明を読
むことによって明らかになるであろう。
分野の当業者には、添付図面を参照して以下の説明を読
むことによって明らかになるであろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の第１実施例を構成する装
置１０を図１に概略に示す。装置１０は、液圧式ラック
アンドピニオンステアリング装置１２を含む車輛のステ
アリングシステムである。システム１０は、更に、液圧
流体リザーバ１４及び液圧流体をリザーバ１４からステ
アリング装置１２に圧送するための歯車ポンプ１６を含
む。液圧マフラー１８がポンプ１６とリザーバ１４との
間に配置されている。
置１０を図１に概略に示す。装置１０は、液圧式ラック
アンドピニオンステアリング装置１２を含む車輛のステ
アリングシステムである。システム１０は、更に、液圧
流体リザーバ１４及び液圧流体をリザーバ１４からステ
アリング装置１２に圧送するための歯車ポンプ１６を含
む。液圧マフラー１８がポンプ１６とリザーバ１４との
間に配置されている。
【０００９】以下に説明するように、ポンプ１６は、液
圧流体の流れをポンプ１６内に及びこのポンプを通して
搬送する、噛み合う歯を持つ歯車を有する。歯車が回転
するとき、歯車の噛み合う歯により流量に変動が生じ
る。この変動は、回転中の歯車の速度に従って変化する
周波数で発生する。以下に更に詳細に説明するように、
マフラー１８は、電気回路の誘導性フィルタ即ちＬＣフ
ィルタと同様に機能する。マフラー１８は、かくして、
ポンプ１６内で噛み合う歯車歯が発生する流れ及び圧力
の変動を抑制することによってノイズを減少するように
機能する。
圧流体の流れをポンプ１６内に及びこのポンプを通して
搬送する、噛み合う歯を持つ歯車を有する。歯車が回転
するとき、歯車の噛み合う歯により流量に変動が生じ
る。この変動は、回転中の歯車の速度に従って変化する
周波数で発生する。以下に更に詳細に説明するように、
マフラー１８は、電気回路の誘導性フィルタ即ちＬＣフ
ィルタと同様に機能する。マフラー１８は、かくして、
ポンプ１６内で噛み合う歯車歯が発生する流れ及び圧力
の変動を抑制することによってノイズを減少するように
機能する。
【００１０】ステアリング装置１２は、ハウジング２
０、細長いステアリングラック２２、及び入力シャフト
２４を含む。ラック２２は、ハウジング２０の下部分２
６を通って長さ方向に延び、ハウジング２０に対して長
さ方向に移動するように支持されている。ステアリング
装置１２を車輛に装着するとき、ラック２２の両端（図
示せず）がステアリングリンクに連結され、これらのス
テアリングリンクがステアリング装置１２を車輛の一対
の操舵可能なホイールに連結する。入力シャフト２４
は、ハウジング２０の上部分２８から外に突出してお
り、車輛のハンドル（図示せず）の回転に応じて回転さ
せることができる。
０、細長いステアリングラック２２、及び入力シャフト
２４を含む。ラック２２は、ハウジング２０の下部分２
６を通って長さ方向に延び、ハウジング２０に対して長
さ方向に移動するように支持されている。ステアリング
装置１２を車輛に装着するとき、ラック２２の両端（図
示せず）がステアリングリンクに連結され、これらのス
テアリングリンクがステアリング装置１２を車輛の一対
の操舵可能なホイールに連結する。入力シャフト２４
は、ハウジング２０の上部分２８から外に突出してお
り、車輛のハンドル（図示せず）の回転に応じて回転さ
せることができる。
【００１１】ステアリング装置１２の他の部品には、ピ
ニオン歯車３０及びピストン３２が含まれる。ピニオン
歯車３０は、トーションバー３４によって入力シャフト
２４に連結されており、ラック２２に設けられた一列の
ラック歯３６と噛み合い係合した状態で回転するように
支持されている。下ハウジング部品２６の管状区分３８
は、パワーシリンダとして機能する。ピストン３２は、
パワーシリンダ３８内でラック２２に固定されている。
一対の可変容積液圧流体チャンバ４０及び４２がパワー
シリンダ３８内にピストン３２の両側に配置されてい
る。
ニオン歯車３０及びピストン３２が含まれる。ピニオン
歯車３０は、トーションバー３４によって入力シャフト
２４に連結されており、ラック２２に設けられた一列の
ラック歯３６と噛み合い係合した状態で回転するように
支持されている。下ハウジング部品２６の管状区分３８
は、パワーシリンダとして機能する。ピストン３２は、
パワーシリンダ３８内でラック２２に固定されている。
一対の可変容積液圧流体チャンバ４０及び４２がパワー
シリンダ３８内にピストン３２の両側に配置されてい
る。
【００１２】液圧流体制御弁４４がハウジング２０の上
部分２８内に収容されている。弁４４は、第１二方向導
管４６を通してパワーシリンダ３８内の第１チャンバ４
０と連通している。弁４４は、第２二方向導管４８を通
してパワーシリンダ３８内の第２チャンバ４２と連通し
ている。図１に更に詳細に示すように、弁４４はポンプ
１６から供給導管５０を通して液圧流体を受け入れる。
戻し導管５２が液圧流体を弁４４からリザーバ１４に排
出する。
部分２８内に収容されている。弁４４は、第１二方向導
管４６を通してパワーシリンダ３８内の第１チャンバ４
０と連通している。弁４４は、第２二方向導管４８を通
してパワーシリンダ３８内の第２チャンバ４２と連通し
ている。図１に更に詳細に示すように、弁４４はポンプ
１６から供給導管５０を通して液圧流体を受け入れる。
戻し導管５２が液圧流体を弁４４からリザーバ１４に排
出する。
【００１３】弁４４は、車輛のハンドルによる入力シャ
フト２４の回転に応じて作動する。入力シャフト２４
は、ハンドルとともに第１方向に回転するとき、ピニオ
ン歯車３０に対して僅かに回転する。トーションバー３
４が捩じれることにより、入力シャフト２４のピニオン
歯車３０に対するこのような回転が可能となる。弁４４
は、結果的に生じる回転変位に対し、供給導管５０から
第１二方向導管４６まで弁４４を通って延びる液圧流体
流路を開放することによって応答する。弁４４は、これ
と同時に、第２二方向導管４８から戻し導管５２まで弁
４４を通って延びる液圧流体流路を開放する。その結
果、弁４４は、ポンプ１６をパワーシリンダ３８の第１
チャンバ４０と連通して第１チャンバ４０を加圧すると
同時に、パワーシリンダ３８の第２チャンバ４２をリザ
ーバ１４と連通して第２チャンバ４２を排出する。この
結果、ポンプ１６からの液圧流体の流れ、及びピストン
３２の前後に作用する液圧流体の圧力差により、ポンプ
３２及びラック２２が図１で見て右方に移動する。これ
によって、ステアリングリンクが車輛のホイールを第１
方向に操舵する。
フト２４の回転に応じて作動する。入力シャフト２４
は、ハンドルとともに第１方向に回転するとき、ピニオ
ン歯車３０に対して僅かに回転する。トーションバー３
４が捩じれることにより、入力シャフト２４のピニオン
歯車３０に対するこのような回転が可能となる。弁４４
は、結果的に生じる回転変位に対し、供給導管５０から
第１二方向導管４６まで弁４４を通って延びる液圧流体
流路を開放することによって応答する。弁４４は、これ
と同時に、第２二方向導管４８から戻し導管５２まで弁
４４を通って延びる液圧流体流路を開放する。その結
果、弁４４は、ポンプ１６をパワーシリンダ３８の第１
チャンバ４０と連通して第１チャンバ４０を加圧すると
同時に、パワーシリンダ３８の第２チャンバ４２をリザ
ーバ１４と連通して第２チャンバ４２を排出する。この
結果、ポンプ１６からの液圧流体の流れ、及びピストン
３２の前後に作用する液圧流体の圧力差により、ポンプ
３２及びラック２２が図１で見て右方に移動する。これ
によって、ステアリングリンクが車輛のホイールを第１
方向に操舵する。
【００１４】ラック２２がピストン３２によって移動さ
れるとき、ピニオン歯車３０がラック歯３６と噛み合い
係合状態で回転する。かくして、ピニオン歯車３０は入
力シャフト２４に対して追従的に回転し、ピニオン歯車
３０と入力シャフト２４との間の回転変位をなくす。弁
４４は、前に開放されていた液圧流体流路を閉鎖するこ
とによって応答する。これによって、パワーシリンダ３
８の二つのチャンバ４０及び４２でピストン３２に作用
する液圧流体圧力を等しくし、ピストン３２及びラック
２２の移動を停止する。
れるとき、ピニオン歯車３０がラック歯３６と噛み合い
係合状態で回転する。かくして、ピニオン歯車３０は入
力シャフト２４に対して追従的に回転し、ピニオン歯車
３０と入力シャフト２４との間の回転変位をなくす。弁
４４は、前に開放されていた液圧流体流路を閉鎖するこ
とによって応答する。これによって、パワーシリンダ３
８の二つのチャンバ４０及び４２でピストン３２に作用
する液圧流体圧力を等しくし、ピストン３２及びラック
２２の移動を停止する。
【００１５】車輛のホイールを反対方向に操舵しようと
する場合には、入力シャフト２４をハンドルで反対方向
に回転する。この場合も、トーションバー３４が捩じれ
るときに入力シャフトがピニオン歯車３０に対して僅か
に回転される。弁４４は第２チャンバ４２を加圧すると
同時に第１チャンバ４０を排出することによって応答す
る。その後、ピストン３２及びラック２２が図１で見て
左方に移動する。ピニオン歯車３０が入力シャフト２４
に対して結果的に追従回転することにより、弁４４は、
パワーシリンダ３８の二つのチャンバ４０及び４２内の
液圧流体圧力を等しくする。かくして、ステアリング装
置１２は、ハンドル及び入力シャフト２４の回転の方向
及び量と対応する方向及び量で車輛のホイールを操舵す
る。
する場合には、入力シャフト２４をハンドルで反対方向
に回転する。この場合も、トーションバー３４が捩じれ
るときに入力シャフトがピニオン歯車３０に対して僅か
に回転される。弁４４は第２チャンバ４２を加圧すると
同時に第１チャンバ４０を排出することによって応答す
る。その後、ピストン３２及びラック２２が図１で見て
左方に移動する。ピニオン歯車３０が入力シャフト２４
に対して結果的に追従回転することにより、弁４４は、
パワーシリンダ３８の二つのチャンバ４０及び４２内の
液圧流体圧力を等しくする。かくして、ステアリング装
置１２は、ハンドル及び入力シャフト２４の回転の方向
及び量と対応する方向及び量で車輛のホイールを操舵す
る。
【００１６】ステアリングシステム１０は、電動式液圧
パワーステアリング（ＥＰＨＳ）システムである。かく
して、ステアリングシステム１０は、車輛の所定の状態
に応じてポンプ１６を駆動する電動モータ６０を含む。
本発明の第１実施例での車輛の所定の状態は、トルクセ
ンサ６２が示すステアリング入力である。当該技術分野
で周知のように、車輛の速度等の任意の他の適当な車輛
の状態を使用できる。トルクセンサ６２からの信号が、
入力シャフト２４でのトルクが所定のレベルに達したこ
とを示す場合には、制御装置６４（これは、周知の構造
のマイクロプロセッサでよい）がモータ６０を付勢し、
ピストン３２を上文中に説明した方法で移動するのに十
分な流量及び圧力の液圧流体をポンプ１６で弁４４に提
供する。
パワーステアリング（ＥＰＨＳ）システムである。かく
して、ステアリングシステム１０は、車輛の所定の状態
に応じてポンプ１６を駆動する電動モータ６０を含む。
本発明の第１実施例での車輛の所定の状態は、トルクセ
ンサ６２が示すステアリング入力である。当該技術分野
で周知のように、車輛の速度等の任意の他の適当な車輛
の状態を使用できる。トルクセンサ６２からの信号が、
入力シャフト２４でのトルクが所定のレベルに達したこ
とを示す場合には、制御装置６４（これは、周知の構造
のマイクロプロセッサでよい）がモータ６０を付勢し、
ピストン３２を上文中に説明した方法で移動するのに十
分な流量及び圧力の液圧流体をポンプ１６で弁４４に提
供する。
【００１７】図２の概略図に幾分詳細に示してあるよう
に、ポンプ１６及びリザーバ１４は、単一のユニット６
６の隣接した部品として形成されている。リザーバ１４
は、液圧流体６８を収容する貯蔵チャンバ６７と、戻し
導管５２から液圧流体を受け入れる戻しポート７０とを
有する。ポンプ１６はハウジング７２を有し、このハウ
ジングには、吸引穴７４、出口ポート７６、及び圧送チ
ャンバ７７が設けられている。マフラー１８は、吸引穴
７４にポンプハウジング７２の外側に取り付けられてお
り、貯蔵チャンバ６７内に収容されている。
に、ポンプ１６及びリザーバ１４は、単一のユニット６
６の隣接した部品として形成されている。リザーバ１４
は、液圧流体６８を収容する貯蔵チャンバ６７と、戻し
導管５２から液圧流体を受け入れる戻しポート７０とを
有する。ポンプ１６はハウジング７２を有し、このハウ
ジングには、吸引穴７４、出口ポート７６、及び圧送チ
ャンバ７７が設けられている。マフラー１８は、吸引穴
７４にポンプハウジング７２の外側に取り付けられてお
り、貯蔵チャンバ６７内に収容されている。
【００１８】噛み合い歯車歯８０を持つ一対の歯車７８
が、圧送チャンバ７７内で回転するように支持されてい
る。図２の矢印が示す方向に歯車７８を回転させると、
液圧流体は、圧送チャンバ７７を通って歯車歯８０とハ
ウジング７２の周面８８との間の空間で移動する。この
場合、液圧流体の流れは、ポンプ１６を通って、吸引穴
７４から出口ポート７６まで、歯車７８の周りを周方向
に延びる流路に沿って搬送される。
が、圧送チャンバ７７内で回転するように支持されてい
る。図２の矢印が示す方向に歯車７８を回転させると、
液圧流体は、圧送チャンバ７７を通って歯車歯８０とハ
ウジング７２の周面８８との間の空間で移動する。この
場合、液圧流体の流れは、ポンプ１６を通って、吸引穴
７４から出口ポート７６まで、歯車７８の周りを周方向
に延びる流路に沿って搬送される。
【００１９】マフラー１８は、導管９０及びコンプライ
アントエレメント即ち変形性の要素９２を含む。導管９
０は、吸引穴７４に受け入れられた内端９４、及び貯蔵
チャンバ６７内の流体６８内に浸漬された外端９６を有
する。コンプライアントエレメント９２は、導管９０の
孔１００上に吸引穴７４と隣接して取り付けられた流体
保持カップ９８内に配置されている。
アントエレメント即ち変形性の要素９２を含む。導管９
０は、吸引穴７４に受け入れられた内端９４、及び貯蔵
チャンバ６７内の流体６８内に浸漬された外端９６を有
する。コンプライアントエレメント９２は、導管９０の
孔１００上に吸引穴７４と隣接して取り付けられた流体
保持カップ９８内に配置されている。
【００２０】本発明の第１実施例の保持カップ９８は、
その形状はそれに限られないが、孔１００を通って吸引
穴７４に向かって流れる液圧流体の通常の流れ方向に対
して垂直な方向で、導管９０から長さ方向に突出した全
体に円筒形の部品である。導管９０、ポンプハウジング
７２、及び保持カップ９８は、エポキシ接着剤１０１を
使用するといった当該技術分野で周知の任意の適当な方
法で互いに固定されており且つシールされているように
できる。
その形状はそれに限られないが、孔１００を通って吸引
穴７４に向かって流れる液圧流体の通常の流れ方向に対
して垂直な方向で、導管９０から長さ方向に突出した全
体に円筒形の部品である。導管９０、ポンプハウジング
７２、及び保持カップ９８は、エポキシ接着剤１０１を
使用するといった当該技術分野で周知の任意の適当な方
法で互いに固定されており且つシールされているように
できる。
【００２１】本発明の第１実施例のコンプライアントエ
レメント９２は、保持カップ９８内にぴったりと受け入
れられた円筒形のプラグである。コンプライアントエレ
メント９２の円形の端面１０２は、孔１００から短い距
離だけ離間された位置で、保持カップ９８の内側に亘っ
て延びている。コンプライアントエレメント９２は、ゴ
ム等のエラストマー材料で形成されており、端面１０２
に作用する液圧流体圧力の力の作用で圧縮される独立気
泡フォーム構造を有する。かくして、保持カップ９８及
びコンプライアントエレメント９２は、コンプライアン
トエレメント９２の端面１０２と導管９０の孔１００と
の間に可変容積流体保持チャンバ１０４を構成する。
レメント９２は、保持カップ９８内にぴったりと受け入
れられた円筒形のプラグである。コンプライアントエレ
メント９２の円形の端面１０２は、孔１００から短い距
離だけ離間された位置で、保持カップ９８の内側に亘っ
て延びている。コンプライアントエレメント９２は、ゴ
ム等のエラストマー材料で形成されており、端面１０２
に作用する液圧流体圧力の力の作用で圧縮される独立気
泡フォーム構造を有する。かくして、保持カップ９８及
びコンプライアントエレメント９２は、コンプライアン
トエレメント９２の端面１０２と導管９０の孔１００と
の間に可変容積流体保持チャンバ１０４を構成する。
【００２２】歯車７８が回転するとき、上文中に説明し
たように、互いに噛み合う歯車歯８０により液圧流体の
流量が変動する。これらの変動は、歯車歯８０が移動
し、歯車７８間のニップ１０６で噛み合い係合し噛み合
い係合状態から外れる頻度に従って変化する周波数で生
じ、次いで、歯車歯の周波数の倍振動（ハーモニック
ス）で吸引穴７４から外方に伝達する。しかしながら、
流量の変動のこのような伝播は、導管９０を通って吸引
穴７４に向かって流れる流体の慣性の抵抗を受ける。従
って、流体の容積の慣性は、電気的ＬＣフィルタのイン
ダクタンスＬと同様に、吸引穴７４から貯蔵チャンバ６
７内の流体６８への流量の変動の伝達に抵抗する。
たように、互いに噛み合う歯車歯８０により液圧流体の
流量が変動する。これらの変動は、歯車歯８０が移動
し、歯車７８間のニップ１０６で噛み合い係合し噛み合
い係合状態から外れる頻度に従って変化する周波数で生
じ、次いで、歯車歯の周波数の倍振動（ハーモニック
ス）で吸引穴７４から外方に伝達する。しかしながら、
流量の変動のこのような伝播は、導管９０を通って吸引
穴７４に向かって流れる流体の慣性の抵抗を受ける。従
って、流体の容積の慣性は、電気的ＬＣフィルタのイン
ダクタンスＬと同様に、吸引穴７４から貯蔵チャンバ６
７内の流体６８への流量の変動の伝達に抵抗する。
【００２３】以上の方法で流量の変動をなくすことによ
って、導管９０は、対応する流体圧力の変動を吸引穴７
４のところに誘導する。例えば、導管９０が流量の減少
を抑制する場合には、吸引穴７４に背圧を誘導する。吸
引穴７４の背圧により、コンプライアントエレメント９
２の端面１０２に作用する圧力が対応して増大する。コ
ンプライアントエレメント９２は、端面１０２に作用す
る増大する流体圧力によって、保持カップ９８内で圧縮
される。保持チャンバ１０４の容積は、対応する量だけ
拡大し、これと等しい容積の液圧流体が、保持チャンバ
１０４の拡大された容積に流入する。かくして、コンプ
ライアントエレメント９２は、電気的ＬＣフィルタのキ
ャパシタンスＣと同様に、流体保持容積を提供する。か
くして、ポンプ１６内に入りそしてポンプを通って移動
する流れが減少する分の液圧流体が、この流れから取り
除かれる。これにより、導管９０を通って貯蔵チャンバ
６７内の流体６８に伝達される背圧の量が減少し、この
ような方策が講じられていない場合に大量の背圧が貯蔵
チャンバ６７内の流体６８に伝達されることによって発
生するノイズをなくす。
って、導管９０は、対応する流体圧力の変動を吸引穴７
４のところに誘導する。例えば、導管９０が流量の減少
を抑制する場合には、吸引穴７４に背圧を誘導する。吸
引穴７４の背圧により、コンプライアントエレメント９
２の端面１０２に作用する圧力が対応して増大する。コ
ンプライアントエレメント９２は、端面１０２に作用す
る増大する流体圧力によって、保持カップ９８内で圧縮
される。保持チャンバ１０４の容積は、対応する量だけ
拡大し、これと等しい容積の液圧流体が、保持チャンバ
１０４の拡大された容積に流入する。かくして、コンプ
ライアントエレメント９２は、電気的ＬＣフィルタのキ
ャパシタンスＣと同様に、流体保持容積を提供する。か
くして、ポンプ１６内に入りそしてポンプを通って移動
する流れが減少する分の液圧流体が、この流れから取り
除かれる。これにより、導管９０を通って貯蔵チャンバ
６７内の流体６８に伝達される背圧の量が減少し、この
ような方策が講じられていない場合に大量の背圧が貯蔵
チャンバ６７内の流体６８に伝達されることによって発
生するノイズをなくす。
【００２４】流量が大幅に減少した場合には、吸引穴７
４での背圧並びにコンプライアントエレメント９２の端
面１０２に作用する圧力が減少する。次いで、保持チャ
ンバ１０４の拡大された容積に前に流入した対応する容
積の液圧流体が保持チャンバ１０４から排出され、コン
プライアントエレメント９２が弛緩して孔１００に向か
って膨張するとき、導管９０内に再導入される。これ
は、ポンプ１６内に増大する流量が流れ続けるのを補助
し、このような方策が講じられていない場合に吸引穴７
４で背圧が大幅に減少することによって発生するノイズ
をなくす。
４での背圧並びにコンプライアントエレメント９２の端
面１０２に作用する圧力が減少する。次いで、保持チャ
ンバ１０４の拡大された容積に前に流入した対応する容
積の液圧流体が保持チャンバ１０４から排出され、コン
プライアントエレメント９２が弛緩して孔１００に向か
って膨張するとき、導管９０内に再導入される。これ
は、ポンプ１６内に増大する流量が流れ続けるのを補助
し、このような方策が講じられていない場合に吸引穴７
４で背圧が大幅に減少することによって発生するノイズ
をなくす。
【００２５】マフラー１８及び歯車ポンプ１６の構成
は、図２に概略に示す構成と異なっているようにでき
る。しかしながら、コンプライアントエレメント９２
は、好ましくは、吸引穴７４のできるだけ近くに配置さ
れる。即ち、吸引穴７４と保持チャンバ１０４に続く孔
１００との間の流路の長さを、好ましくは、小さくす
る。
は、図２に概略に示す構成と異なっているようにでき
る。しかしながら、コンプライアントエレメント９２
は、好ましくは、吸引穴７４のできるだけ近くに配置さ
れる。即ち、吸引穴７４と保持チャンバ１０４に続く孔
１００との間の流路の長さを、好ましくは、小さくす
る。
【００２６】マフラー１８が提供する「インダクタン
ス」は、コンプライアントエレメント９２と導管９０の
開放端９６との間の導管９０の長さ及び／又は断面形状
又は流れ面積の変化に従って変化させることができる。
本発明のこの特徴によれば、長さ及び流れ面積は、好ま
しくは、面積に対する長さの比が大きくなるように、及
び、これによって、流体の慣性が大きくなるように選択
され、面積の二乗に対する長さの比が小さくなるよう
に、及び、これによって、圧力降下が小さくなるように
選択される。例えば、好ましい導管は、長さが約２００
mmで、流れ面積が約５０mm2 である。
ス」は、コンプライアントエレメント９２と導管９０の
開放端９６との間の導管９０の長さ及び／又は断面形状
又は流れ面積の変化に従って変化させることができる。
本発明のこの特徴によれば、長さ及び流れ面積は、好ま
しくは、面積に対する長さの比が大きくなるように、及
び、これによって、流体の慣性が大きくなるように選択
され、面積の二乗に対する長さの比が小さくなるよう
に、及び、これによって、圧力降下が小さくなるように
選択される。例えば、好ましい導管は、長さが約２００
mmで、流れ面積が約５０mm2 である。
【００２７】更に、コンプライアントエレメント９２の
圧縮性又は保持チャンバ１０４の容積を変化させること
等によって、コンプライアントエレメント９２が提供す
る「キャパシタンス」を変化させることができる。更
に、コンプライアントエレメント９２は、応力が加えら
れていない初期状態では、端面１０２が、図２に示して
あるように孔１００から離間されているのでなく、導管
９０の孔１００を横切って延びているようにもできる。
この場合、対応する保持チャンバは、流量の減少に応じ
てコンプライアントエレメント９２が圧縮される度毎に
保持カップ９８内に設けられる。
圧縮性又は保持チャンバ１０４の容積を変化させること
等によって、コンプライアントエレメント９２が提供す
る「キャパシタンス」を変化させることができる。更
に、コンプライアントエレメント９２は、応力が加えら
れていない初期状態では、端面１０２が、図２に示して
あるように孔１００から離間されているのでなく、導管
９０の孔１００を横切って延びているようにもできる。
この場合、対応する保持チャンバは、流量の減少に応じ
てコンプライアントエレメント９２が圧縮される度毎に
保持カップ９８内に設けられる。
【００２８】本発明の第２実施例を構成する車輛用ステ
アリングシステム２００を図３、図４、及び図５に概略
に示す。上述のステアリングシステム１０と同様に、ス
テアリングシステム２００は、液圧パワーステアリング
装置２０２、液圧流体をリザーバ２０６からステアリン
グ装置２０２まで圧送する歯車ポンプ２０４、このポン
プ２０４を駆動する電動モータ２０８を含むＥＰＨＳシ
ステムである。制御装置２１０は、車輛状態センサ２１
２に応じてモータ２０８を作動する。液圧マフラー２１
４がリザーバ２０６とポンプ２０４との間に配置されて
いる。
アリングシステム２００を図３、図４、及び図５に概略
に示す。上述のステアリングシステム１０と同様に、ス
テアリングシステム２００は、液圧パワーステアリング
装置２０２、液圧流体をリザーバ２０６からステアリン
グ装置２０２まで圧送する歯車ポンプ２０４、このポン
プ２０４を駆動する電動モータ２０８を含むＥＰＨＳシ
ステムである。制御装置２１０は、車輛状態センサ２１
２に応じてモータ２０８を作動する。液圧マフラー２１
４がリザーバ２０６とポンプ２０４との間に配置されて
いる。
【００２９】図４及び図５に部分的に示すように、ポン
プ２０４は吸引穴２２２を持つハウジング壁２２０を有
する。マフラー２１４は、ハウジング壁２２０の吸引穴
２２２上に取り付けられた矩形の保持ボックス２２４を
含む。保持ボックス２２４の周囲に亘って延びるエポキ
シ接着剤２２６が保持ボックス２２４をハウジング壁２
２０に固定し且つシールする。マフラー２１４は、リザ
ーバ２０６内の流体から保持ボックス２２４まで延びる
導管２２８を更に有する。別のエポキシ接着剤２３０が
導管２２８を保持ボックス２２４に固定し且つシールす
る。
プ２０４は吸引穴２２２を持つハウジング壁２２０を有
する。マフラー２１４は、ハウジング壁２２０の吸引穴
２２２上に取り付けられた矩形の保持ボックス２２４を
含む。保持ボックス２２４の周囲に亘って延びるエポキ
シ接着剤２２６が保持ボックス２２４をハウジング壁２
２０に固定し且つシールする。マフラー２１４は、リザ
ーバ２０６内の流体から保持ボックス２２４まで延びる
導管２２８を更に有する。別のエポキシ接着剤２３０が
導管２２８を保持ボックス２２４に固定し且つシールす
る。
【００３０】保持ボックス２２４は、保持ボックス２２
４の三つの側部に沿って吸引穴２２２の周りを部分的に
延びるＵ字形状形態の独立気泡フォームゴム構造のコン
プライアントエレメント２３２を収容している。かくし
て、コンプライアントエレメント２３２及び保持ボック
ス２２４は、矩形の流体流れ空間を保持ボックス２２４
内に吸引穴２２２と導管２２８の内端２３６との間に構
成する。
４の三つの側部に沿って吸引穴２２２の周りを部分的に
延びるＵ字形状形態の独立気泡フォームゴム構造のコン
プライアントエレメント２３２を収容している。かくし
て、コンプライアントエレメント２３２及び保持ボック
ス２２４は、矩形の流体流れ空間を保持ボックス２２４
内に吸引穴２２２と導管２２８の内端２３６との間に構
成する。
【００３１】上文中に説明した本発明の第１実施例にお
けるように、第２実施例の導管２２８は、吸引穴２２２
での交互に増減する背圧による、吸引穴２２２での流量
の変動に応答する。流れ空間２３４内での対応する流体
圧力の変動により、コンプライアントエレメント２３２
が圧縮されたり弛緩したりし、導管２２８から吸引穴２
２２まで空間２３４を通って移動する流れから液圧流体
が逸らされたり、この流れに液圧流体が再導入されたり
することが交互に起こる。これは、導管２２８を通して
リザーバ２０６に伝達される圧力変動に減衰作用を及ぼ
し、従って、ノイズを減少する。
けるように、第２実施例の導管２２８は、吸引穴２２２
での交互に増減する背圧による、吸引穴２２２での流量
の変動に応答する。流れ空間２３４内での対応する流体
圧力の変動により、コンプライアントエレメント２３２
が圧縮されたり弛緩したりし、導管２２８から吸引穴２
２２まで空間２３４を通って移動する流れから液圧流体
が逸らされたり、この流れに液圧流体が再導入されたり
することが交互に起こる。これは、導管２２８を通して
リザーバ２０６に伝達される圧力変動に減衰作用を及ぼ
し、従って、ノイズを減少する。
【００３２】本発明の第３実施例では、図３のＥＰＨＳ
システム２００は、図４及び図５のマフラー２４０の代
わりに図６及び図７に示す変形例のマフラー２５０を有
する。マフラー２５０は、吸引穴２２２を取り囲む独立
気泡フォームゴム構造の形態のコンプライアントエレメ
ント２５４を収容した矩形の保持ボックス２５２を含
む。好ましくは、コンプライアントエレメント２５４
は、保持ボックス２５２内に円筒形流体流れ空間２５８
を構成するように吸引穴２２２をぴったりと取り囲む円
筒形の内面２５６を有する。流体流れ空間２５８は、吸
引穴２２２と、対応するマフラー導管２６２の内端２６
０との間を延びる。マフラー導管２６２は、リザーバ２
０６内の流体から保持ボックス２５２まで延びている。
システム２００は、図４及び図５のマフラー２４０の代
わりに図６及び図７に示す変形例のマフラー２５０を有
する。マフラー２５０は、吸引穴２２２を取り囲む独立
気泡フォームゴム構造の形態のコンプライアントエレメ
ント２５４を収容した矩形の保持ボックス２５２を含
む。好ましくは、コンプライアントエレメント２５４
は、保持ボックス２５２内に円筒形流体流れ空間２５８
を構成するように吸引穴２２２をぴったりと取り囲む円
筒形の内面２５６を有する。流体流れ空間２５８は、吸
引穴２２２と、対応するマフラー導管２６２の内端２６
０との間を延びる。マフラー導管２６２は、リザーバ２
０６内の流体から保持ボックス２５２まで延びている。
【００３３】本発明の第４実施例では、図３のＥＰＨＳ
システム２００は、マフラー２４０又は変形例のマフラ
ー２５０の代わりに、図８に部分的に示す別の変形例の
マフラー２８０を含む。図８に示すマフラー２８０の部
分図は、図７に示すマフラー２５０の部分図と対応す
る。かくして、マフラー２８０は、吸引穴２２２を取り
囲む環状独立気泡フォームゴム構造の形態のコンプライ
アントエレメント２８４を収容した円形の保持ボックス
２８２を含むように示してある。図６及び図７のコンプ
ライアントエレメント２５４と同様に、図８のコンプラ
イアントエレメント２８４は、ポンプハウジング壁２２
０の外側で吸引穴２２２と隣接した円筒形流体流れ空間
２８８を構成する円筒形の内面２８６を有する。
システム２００は、マフラー２４０又は変形例のマフラ
ー２５０の代わりに、図８に部分的に示す別の変形例の
マフラー２８０を含む。図８に示すマフラー２８０の部
分図は、図７に示すマフラー２５０の部分図と対応す
る。かくして、マフラー２８０は、吸引穴２２２を取り
囲む環状独立気泡フォームゴム構造の形態のコンプライ
アントエレメント２８４を収容した円形の保持ボックス
２８２を含むように示してある。図６及び図７のコンプ
ライアントエレメント２５４と同様に、図８のコンプラ
イアントエレメント２８４は、ポンプハウジング壁２２
０の外側で吸引穴２２２と隣接した円筒形流体流れ空間
２８８を構成する円筒形の内面２８６を有する。
【００３４】本発明の第５実施例を図９の概略図に部分
的に示す。第５実施例では、図２の圧縮性コンプライア
ントエレメント１００に代えてダイヤフラム３００を使
用する。ダイヤフラム３００は、図９に破線で示すよう
に、ダイヤフラム３００の表面３０２に対して作用する
液圧流体圧力の作用で撓むことができる。かくして、ダ
イヤフラム３００は、隣接した液圧流体保持チャンバ３
０４の容積を、コンプライアントエレメント１００が圧
縮して保持チャンバ１０４の容積を変化させるのと同じ
方法で変化させるように撓む。
的に示す。第５実施例では、図２の圧縮性コンプライア
ントエレメント１００に代えてダイヤフラム３００を使
用する。ダイヤフラム３００は、図９に破線で示すよう
に、ダイヤフラム３００の表面３０２に対して作用する
液圧流体圧力の作用で撓むことができる。かくして、ダ
イヤフラム３００は、隣接した液圧流体保持チャンバ３
０４の容積を、コンプライアントエレメント１００が圧
縮して保持チャンバ１０４の容積を変化させるのと同じ
方法で変化させるように撓む。
【００３５】本発明の以上の説明から、当業者は、改
良、変更、及び変形を思い付くであろう。例えば、上文
中に説明した導管の各々は、剛性の金属製チューブであ
る。このような構造は、圧力変動がリザーバ内の周囲流
体に半径方向外方に伝播しないようにするその性能のた
め、好ましいが、十分剛性のプラスチックチューブをこ
れに代えて使用できる。別の変形例の導管構造は、一方
の部品の蛇行したチャンネル（山と谷で形成された）が
平らなカバープレートによってシールされた二部品ケー
シングからなる。当該技術分野の通常の知識の範疇のこ
れらの改良、変更、及び変形は、添付の特許請求の範囲
に含まれる。
良、変更、及び変形を思い付くであろう。例えば、上文
中に説明した導管の各々は、剛性の金属製チューブであ
る。このような構造は、圧力変動がリザーバ内の周囲流
体に半径方向外方に伝播しないようにするその性能のた
め、好ましいが、十分剛性のプラスチックチューブをこ
れに代えて使用できる。別の変形例の導管構造は、一方
の部品の蛇行したチャンネル（山と谷で形成された）が
平らなカバープレートによってシールされた二部品ケー
シングからなる。当該技術分野の通常の知識の範疇のこ
れらの改良、変更、及び変形は、添付の特許請求の範囲
に含まれる。
【図１】本発明の第１実施例を構成する装置の概略図で
ある。
ある。
【図２】図１の装置の部分を詳細に示す概略図である。
【図３】本発明の第２実施例を構成する装置のブロック
ダイヤグラムである。
ダイヤグラムである。
【図４】図３の装置の部分の概略図である。
【図５】図４の５−５線での断面図である。
【図６】本発明の第３実施例を構成する装置の部分の概
略図である。
略図である。
【図７】図６の７−７線での断面図である。
【図８】本発明の第４実施例を構成する装置の部分の概
略図である。
略図である。
【図９】本発明の第５実施例を構成する装置の部分の概
略図である。
略図である。
【符号の説明】 １４ 液圧流体リザーバ １６ 歯車ポンプ １８ 液圧マフラー ２２ ステアリングラック ３０ ピニオン歯車 ３２ ピストン ３６ ラック歯 ４４ 液圧流体制御弁 ５０ 供給導管 ５２ 戻し導管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ネルソン・ピー・マーク アメリカ合衆国カリフォルニア州90806, ロング・ビーチ，チェストナット・アベ ニュー 2919 (56)参考文献 特開 平４−185581（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−164577（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−16146（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/07 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (11)
- 【請求項１】 液圧流体を収容したリザーバと、 液圧流体の流れを吸引穴を通してポンプ内に流入させる
噛み合う歯を持つ歯車を有する歯車ポンプと、 前記噛み合う歯車歯が発生する、前記歯車ポンプに流入
する液圧流体の流量の変動が、前記リザーバ内に伝達さ
れないようにすることによってノイズを減少する液圧マ
フラーとを有し、 前記マフラーは、前記吸引穴と前記リザーバ内の前記流
体との間に配置された導管と、該導管と流体的に連通し
ているコンプライアントエレメントと、を含み、前記導
管は該導管内の流体の慣性のため前記ポンプ内に流入す
る流体の流量の変動の結果生じる液圧変動を前記コンプ
ライアントエレメントを変形させることによって抑制
し、これによって、前記コンプライアントエレメントの
変形により前記ノイズを減少する、ことを特徴とする装
置。 - 【請求項２】 前記コンプライアントエレメントは、前
記流量の前記変動に応じて液圧流体の収集及び排出を交
互に行う可変容積液圧流体保持チャンバの移動可能な境
界を構成する、請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記リザーバは、前記液圧流体を貯蔵チ
ャンバ内に収容し、前記マフラーもまた前記貯蔵チャン
バ内に収容されている、請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 前記コンプライアントエレメントは、ダ
イヤフラムである、請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 前記コンプライアントエレメントは、前
記液圧変動の力の作用で圧縮できる構造を有する、請求
項１に記載の装置。 - 【請求項６】 前記構造は、独立気泡フォーム構造であ
る、請求項５に記載の装置。 - 【請求項７】 前記コンプライアントエレメントは、前
記吸引穴の周りを部分的に延びる、請求項５に記載の装
置。 - 【請求項８】 前記コンプライアントエレメントは、前
記吸引穴を取り囲む、請求項５に記載の装置。 - 【請求項９】 液圧流体を収容したリザーバと、 液圧流体制御弁を含む液圧パワーステアリング装置と、 液圧流体の流れを吸引穴を通してポンプ内に流入させる
噛み合う歯を持つ歯車を有する、液圧流体を前記リザー
バから前記弁に圧送する歯車ポンプと、 前記歯車ポンプを駆動する電動モータと、 所定の車輛条件に応じて前記モータを作動するための手
段と、 前記噛み合う歯車歯が発生する、前記歯車ポンプに流入
する液圧流体の流量の変動が、前記リザーバ内に伝達さ
れないようにすることによってノイズを減少する液圧マ
フラーとを有し、 前記マフラーは、前記吸引穴と前記リザーバ内の前記流
体との間に配置された導管と、該導管と流体的に連通し
ているコンプライアントエレメントと、を含み、前記導
管は該導管内の流体の慣性のため前記ポンプ内に流入す
る流体の流量の変動の結果生じる液圧変動を前記コンプ
ライアントエレメントを変形させることによって抑制
し、これによって、前記コンプライアントエレメントの
変形により前記ノイズを減少する、ことを特徴とする装
置。 - 【請求項１０】 前記コンプライアントエレメントは、
前記流量の前記変動に応じて液圧流体の収集及び排出を
交互に行う可変容積液圧流体保持チャンバの移動可能な
境界を構成する、請求項９に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記リザーバは、前記液圧流体を貯蔵
チャンバ内に収容し、前記マフラーもまた前記貯蔵チャ
ンバ内に収容されている、請求項１０に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US847571 | 1997-04-24 | ||
| US08/847,571 US5961309A (en) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Gear pump with noise attenuation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10324256A JPH10324256A (ja) | 1998-12-08 |
| JP2960049B2 true JP2960049B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=25300953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10114522A Expired - Fee Related JP2960049B2 (ja) | 1997-04-24 | 1998-04-24 | ノイズ減少手段を備えた液圧パワーステアリングシステム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5961309A (ja) |
| EP (1) | EP0873931A3 (ja) |
| JP (1) | JP2960049B2 (ja) |
| AU (1) | AU695369B1 (ja) |
| BR (1) | BR9801458A (ja) |
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| US6382033B1 (en) * | 1997-10-09 | 2002-05-07 | Krohne Mebtechnik Gmbh & Co. Kg | Sound damper for ultrasonic waves |
| US6309187B1 (en) * | 1999-03-17 | 2001-10-30 | Visteon Global Technologies, Inc. | Hydraulic gear pump power pack for a power steering system with an integral pressure wave attenuator for fluid noise reduction |
| DE60329415D1 (de) * | 2002-12-06 | 2009-11-05 | Purdue Research Foundation | Pyridine zur behandlung von verletztemsäugetiernervengewebe |
| KR20050068909A (ko) * | 2003-12-30 | 2005-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기의 진동 저감 장치 |
| US20070068302A1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-03-29 | O'leary Michael F | Hydraulic active damping system for gears and method |
| US20070201989A1 (en) * | 2005-10-14 | 2007-08-30 | Parker-Hannifin | Low ripple gear pump/motor |
| FR2903459B1 (fr) * | 2006-07-05 | 2013-11-15 | Jtekt Hpi | Pompe a engrenages comportant un dispositif d'amortissement de pulsations d'aspiration de fluide hydraulique |
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| US9572720B2 (en) * | 2009-09-29 | 2017-02-21 | Covidien Lp | Reduced noise pneumatic compression garment |
| US8469910B2 (en) | 2009-09-29 | 2013-06-25 | Covidien Lp | Pneumatic compression garment with noise attenuating means |
| US8328741B2 (en) * | 2009-09-29 | 2012-12-11 | Covidien Lp | Pneumatic compression garment with noise attenuating means |
| US8491277B2 (en) * | 2010-02-12 | 2013-07-23 | Ebara Corporation | Submersible motor pump, motor pump, and tandem mechanical seal |
| EP3128655B1 (en) * | 2014-03-31 | 2019-07-24 | Guangdong Hua'chan Research Institute of Intelligent Transportation System Co., Ltd. | Steering motor |
| US10348154B2 (en) * | 2014-03-31 | 2019-07-09 | Guangdong Hua'chan Research Institute Of Intelligent Transportation System Co., Ltd | Shock absorption mechanism of steering motor |
| CN104976112B (zh) * | 2014-04-01 | 2018-12-18 | 松下知识产权经营株式会社 | 液体用泵和兰金循环装置 |
| US10465612B2 (en) | 2017-04-03 | 2019-11-05 | Hamilton Sundstrand Corporation | Aircraft fluid control system having a pressure sensor |
| CN109267808B (zh) * | 2018-10-31 | 2020-06-12 | 同济大学 | 调谐液体型惯容系统 |
| US11619560B2 (en) | 2019-10-18 | 2023-04-04 | Hamilton Sundstrand Corporation | Pressure ripple mitigation in pressure sensors |
| CN112049794B (zh) * | 2020-09-15 | 2021-06-04 | 山东绿能环保科技有限公司 | 一种节能型滤渣齿轮泵 |
Family Cites Families (27)
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|---|---|---|---|---|
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