JP4157547B2

JP4157547B2 - パワーステアリング装置

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Publication number: JP4157547B2
Application number: JP2005209201A
Authority: JP
Inventors: 忠治横田; 昌和倉田; 三千也平本; 幸雄須藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2022-03-19
Also published as: JP2005306380A

Description

本発明は、パワーステアリング装置に関し、特に、油圧パワーシリンダにより操舵補助力を発生させるものに関する。

従来のこの種のパワーステアリング装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この、従来例のパワーステアリング装置は、該従来例公報の図１に示すように、可逆式ポンプとパワーシリンダの左右の油圧室とを連通する油路（油圧ライン４４ａ、４４ｂ）上にリリーフ弁（５４ａ、５４ｂ）が設けられている。このリリーフ弁は油圧回路内圧が所定値以上となった場合に、作動油を他方の油路に迂回させ、油圧回路が過負荷状態とならないようにしている。
特開２００１−１９１８号公報

しかしながら、この従来例のパワーステアリング装置においては、オイルポンプの作動しない非操舵アシスト時に油圧パワーシリンダの一方の油圧室と他方の油圧室を接続する油圧回路の内圧がほぼ大気圧とされるため、路面からのキックバックが入力された時等に油圧パワーシリンダが容易に動き、ステアリングが不安定になり易いことが問題となっている。また、上記パワーステアリング装置は、非操舵アシスト時に油圧回路内の圧力がほぼ大気圧とされることから、操舵アシスト時にオイルポンプが作動を開始してから油圧が十分に立ち上がるまでに時間がかかり、油圧パワーシリンダの作動遅れが生じることも問題となっている。即ち、油圧回路内の作動油は非圧縮性の流体であるものの、油圧が設定圧以上になるまでは混入している気泡が十分に消失しないため、油圧が十分に立ち上がって気泡が消失するまでは油圧パワーシリンダの圧力が急激に上がらず、このことが、油圧パワーシリンダの作動遅れの原因となっている。

また、前記リリーフ弁の開弁圧は、通常操舵時の油圧回路内圧では開弁しないように高く設定する必要があるため、油圧回路内圧は最大でリリーフ弁の開弁圧まで上昇することになるが、この状態で操舵アシストをする場合においては、パワーシリンダにおける左右の油圧室に所定の差圧を発生させて操舵アシスト力を発生させるためには、油圧回路内圧が低圧の時に比べ、より高いポンプ圧力が必要になる。このため、可逆式ポンプを駆動する電動モータの駆動電流を高く設定しておく必要があり、これが、消費電力の増加を招く原因になっているという問題点がある。また、駆動電流を高く設定した場合には、電動モータや駆動素子の発熱量も大きくなることから、回路が過熱状態になる虞があるという問題点もある。

本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、非操舵アシスト時の油圧パワーシリンダのフラツキを少なくし、操舵アシスト時の油圧パワーシリンダの作動応答性を高め、これにより、路面からのキックバックに対するステアリングの安定性の向上と、操舵アシストの応答性の向上を図ることができ、さらに、油圧回路が過負荷状態となることを防止することができると共に、可逆式ポンプの駆動エネルギーを低減でき、かつ、回路が過熱状態になることを防止することができるパワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明請求項１記載のパワーステアリング装置は、操舵機構に連係された操舵軸と、前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、該油圧パワーシリンダの両各油圧室に対し第１油圧回路と第２油圧回路を介してそれぞれ油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、前記可逆式ポンプを正・逆回転駆動可能な駆動手段と、前記可逆式ポンプに供給される作動油を貯留するリザーバタンクと、前記可逆式ポンプ内の作動油を前記リザーバタンクに排出するドレン通路と、前記ドレン通路に設けられたオリフィスと、該オリフィスと前記リザーバタンクとの間の前記ドレン通路に設けられ、所定圧以上のとき前記可逆式ポンプ内から前記リザーバタンクへ作動油を排出する差圧弁と、を備え、前記ドレン通路から前記リザーバタンクへ作動油が排出される開口部と前記差圧弁は１組のみ設けられ、前記差圧弁の開弁圧は、操舵時の前記第１油圧回路または前記第２油圧回路内の圧力より小さいことを特徴とする。

よって、差圧弁が所定の値に設定された開弁圧で開弁して油圧をリザーバタンク側に逃がすため、油圧回路が過負荷状態となることを防止できるようになると共に、可逆式ポンプの駆動エネルギーを低減でき、かつ、回路が過熱状態になることを防止することができるようになるという効果が得られる。また、油圧パワーシリンダにおける両油圧室内が差圧弁の開弁圧に保持されるため、非操舵アシスト時の油圧パワーシリンダのフラツキが少なくなると共に、操舵アシスト時の油圧パワーシリンダの作動応答性が高められ、これにより、路面からのキックバックに対するステアリングの安定性の向上と、操舵アシストの応答性の向上を図ることができるようになるという効果が得られる。

以下、本発明のパワーステアリング装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、本発明の実施例１の構成を図１に基づいて説明する。

図１は、発明の実施例１のパワーステアリング装置を示す全体の概略構成図であり、この図に示すように、操舵入力手段であるステアリングホイール２１が連結された操舵軸２２と、該操舵軸２２の下端部の出力軸２３に設けられたラック&ピニオン２４と、出力軸２３の下端側に設けられて操舵軸２２の回転方向および操舵軸２２に作用する操舵力を検出する操舵力センサ２６と、前記ラックに連繋された油圧パワーシリンダ２７と、該油圧パワーシリンダ２７に油圧を給排する油圧回路２８と、を備えている。

前記油圧パワーシリンダ２７は、車体幅方向に延設された筒状シリンダ部２９内を前記ラックに連繋したピストンロッド３０が貫通していると共に、該ピストンロッド３０に筒状シリンダ部２９内を摺動するピストン３１が固定されている。また、筒状シリンダ部２９内にはピストン３１によって左右の第１油圧室３２と第２油圧室３３が隔成されている。なお、２５ａ、２５ｂは、ピストンロッド３０の両端部にリンクを介して連繋された左右前輪である。

前記油圧回路２８は、各一端部が前記各油圧室３２、３３に接続された一対の第１油圧回路３４および第２油圧回路３５と、該両油圧回路３４、３５の他端部に接続される一対の吐出口３４ａ、３５ａを備えていて電動モータ（駆動手段）３６によって正逆回転可能なギヤ式の可逆式ポンプＰと、内部に作動油を貯留したリザーバタンクＲＴとを備えている。

次に、前記可逆式ポンプＰの構成を図２（可逆式ポンプＰ部分を示す一部断面図）に基づいて説明すると、可逆式ポンプＰは、ポンプヘッド１と、ギヤケース２と、サイドプレート３と、駆動ギヤ４と、従動ギヤ５とを主な構成要素として備えている。

前記ポンプヘッド１は、その一方の端面に前記電動モータ３６がボルト３６ａにより締結固定されると共に、反対側の端面に前記ギヤケース２とサイドプレート３が図示を省略したボルトにより締結固定されている。また、ポンプヘッド１における電動モータ３６とは反対側の端面には、前記ギヤケース２とサイドプレート３の外周を包囲する状態で前記リザーバタンクＲＴが図示を省略したボルトにより締結固定されている。

前記駆動ギヤ４と従動ギヤ５は、ギヤケース２内で、ポンプヘッド１とサイドプレート３との間に形成されるポンプ室内に歯部を互いに噛み合わせた状態で回転自在に収容され、各回転軸４ａ、５ａの両端部が、それぞれポンプヘッド１およびサイドプレート３に形成された軸支穴１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂに対しそれぞれベアリング６を介して回転自在に軸支されている。

前記駆動ギヤ４の回転軸４ａの一端は、ポンプヘッド１に形成された貫通穴１ｃ内において回転継ぎ手７を介して電動モータ３６の回転軸３６ｂに連結されると共に、貫通穴１ｃに備えた回転シール部材８により、貫通穴１ｃと軸支穴１ａとの間が液圧シールされている。

前記軸支穴１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂの相互間がその低部においてリザーバタンクＲＴ内に開口するドレン流路（第２連通路）９と連通されていて、このドレン流路９におけるリザーバタンクＲＴへの開口部付近には、ドレン流路９側からリザーバタンクＲＴ側への流れを許容する差圧弁１０が介装されている。

この差圧弁１０は、ドレン流路９をリザーバタンクＲＴ側から開閉自在に閉塞する球弁１０ａと、該球弁１０ａを所定の圧力で閉じる方向に押圧するスプリング１０ｂとで構成されていて、所定の設定開弁圧以上で開弁するようになっている。なお、この発明の実施例１では、開弁圧が５ｋｇ／ｃｍ2 に設定されている。

以上のように、ドレン流路９が形成されることで、油圧回路２８を構成する可逆式ポンプＰのポンプ室とドレン流路９との間が可逆式ポンプＰにおける摺動クリアランスｋ１、ｋ２および軸支穴１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂを介して連通された状態となっている。

即ち、前記駆動ギヤ４および従動ギヤ５の両側面と、ポンプヘッド１およびサイドプレート３との摺動面には少なからず作動油がリークする微小な摺動クリアランスｋ１、ｋ２が形成されていると共に、該摺動クリアランスｋ１、ｋ２はポンプ室と連通すると同時に、両ギヤ４、５の各回転軸４ａ、５ａを回転自在に軸支する軸支穴１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂと連通されているため、該軸支穴１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂに装着されたベアリング６の隙間および前記摺動クリアランスｋ１、ｋ２を経由して油圧回路２８とドレン流路９との間が連通された状態となっている。そして、前記摺動クリアランスｋ１、ｋ２は、作動油がわずかにリークする程度に絞られた部分であるため、ドレン流路９を絞るオリフィスとしての役目をなすことになる。

また、前記第１油圧回路３４および第２油圧回路３５にはリザーバタンクＲＴとの間を連通する補給流路（第１連通路）１１、１２が設けられ、該両補給流路１１、１２には、リザーバタンクＲＴ側から第１油圧回路３４および第２油圧回路３５側への流れのみを許容する一方向弁１３、１４が介装されている。

前記電動モータ３６は、マイクロコンピュータを備えたコントロールユニットＥＣＵから出力される制御電流によって正逆回転制御されるようになっており、このコントロールユニットＥＣＵは、前記操舵力センサ２６からの操舵入力トルク等の情報信号に基づいて演算により前記制御電流を出力する。

次に、本発明の実施例１の作用・効果を説明する。この発明の実施例１では、上述のように構成されるため、運転者がステアリングホイール２１を図中矢印で示すように左に回転させると、コントロールユニットＥＣＵからの制御信号によって電動モータ３６が例えば正転制御されるのに伴って、可逆式ポンプＰも正転駆動される。かかるポンプ作用により可逆式ポンプＰから吐出された作動油が第１油圧回路３４を経由して第１油圧室３２に供給されると同時に、可逆式ポンプＰの吸引作用によって第２油圧室３３内の作動油が第２油圧回路３５を経由して可逆式ポンプＰ内に吸引される。

従って、第１油圧室３２および第２油圧室３３に相対的に油圧が供給あるいは排出されて、運転者によるステアリングホイール２１の左回転操舵力にアシスト力を付与するもので、これによって、左回転操舵の負荷が軽減してステアリングホイール２１の操作性を向上させることができる。

そして、この発明の実施例１のパワーステアリング装置では、上述のように、油圧回路２８を構成する第１油圧回路３４および第２油圧回路３５とリザーバタンクＲＴとを連通するドレン流路（第２連通路）９に摺動クリアランスｋ、ｋで構成されるオリフィスが介装されると共に、該オリフィスとリザーバタンクＲＴとの間のドレン流路９には第１油圧回路３４および第２油圧回路３５側からリザーバタンクＲＴ側への流れのみを許容する差圧弁１０が設けられているため、この差圧弁１０の開弁圧を５ｋｇ／ｃｍ2 程度に設定しておくことにより、油圧回路２８の内圧が開弁圧である５ｋｇ／ｃｍ2 以上になると、この差圧弁１０が開弁することによって油圧回路２８が過負荷状態になることを防止できるようになるという効果が得られる。

また、可逆式ポンプＰ（電動モータ３６）の停止時、即ち、非操舵時には、油圧回路２８の内圧と摺動クリアランスｋ、ｋで構成されるオリフィスの下流側（差圧弁１０の上流側）圧力と同圧となるため、図３のタイムチャート（油圧回路内圧）に示すように、油圧回路２８の内圧が差圧弁１０の設定開弁圧である５ｋｇ／ｃｍ² に保持されることになる。そして、この差圧弁１０は、油圧回路２８とは摺動クリアランスｋ、ｋで構成されるオリフィスを介して設けられることで、可逆式ポンプＰの吐出時に差圧弁１０にかかる圧力はポンプ吐出圧よりはるかに小さなものとなるため、この差圧弁１０の開弁圧を上述のように低く設定することが可能となる。

従って、可逆式ポンプＰ（電動モータ３６）の再駆動時においては、低いポンプ吐出圧で油圧パワーシリンダ２７における左右油圧室３２、３３間に所定の差圧を発生させることができるようになるため、低いポンプ吐出圧（低い駆動出力）で所望の操舵アシスト量が得られるようになるもので、これにより、電動モータ３６の駆動エネルギーである駆動電力を低く設定できるため、消費電力を低減できるようになると共に、電動モータ３６および駆動素子の発熱量が抑えられて回路が過熱状態に陥ることを防止できるようになるという効果が得られる。また、ポンプ吐出圧が小さくてすむため、可逆式ポンプＰおよび電動モータ３６の容量が小さくてよく、これにより、コストダウンが可能となる。

また、上述のように、可逆式ポンプＰの駆動部に形成された摺動クリアランスｋ、ｋでオリフィスを構成させるようにしたため、もともと構造上少なからずリークが生じているギヤ端面部分の摺動クリアランスｋ、ｋを前記オリフィスとして有効利用できるため、特別にオリフィスおよびオリフィス流路を設ける必要がなく、従って、コストを低減化することができる。

以上のように、ドレン流路９が形成されることで、油圧回路２８を構成する可逆式ポンプＰのポンプ室とドレン流路９との間が可逆式ポンプＰにおける摺動クリアランスｋ１、ｋ２および軸支穴１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂを介して連通された状態となっている。従って、ベアリング６が装着された軸支穴１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂに作動油が流れることで、ベアリング６が常に潤滑された状態となって耐久性を高めることができるようになる。

また、摺動クリアランスｋ、ｋの下流側に前記差圧弁１０が設けられることで、ポンプ室からのリーク量を低減できるようになる。また、可逆式ポンプＰの内部が過負荷状態になりそうになった場合には、差圧弁１０が開弁することで、可逆式ポンプＰのシール部材等に過負荷がかかることを防止できるようになる。

また、非操舵アシスト時においては、図３に示すように、油圧パワーシリンダ２７における両油圧室３２、３３内が差圧弁１０の開弁圧である５ｋｇ／ｃｍ2に保持されるため、操舵操作開始時における操舵アシスト時における油圧の立ち上がりが早くなって油圧パワーシリンダの作動応答性が高められ、これにより、操舵アシストの応答性の向上が図れるようになると共に、非操舵アシスト時に路面からのキックバックによって油圧パワーシリンダが容易に動くことが抑制されてフラツキを少なくすることができ、これにより、路面からのキックバックに対するステアリングの安定性の向上が図れるようになるという効果が得られる。

次に、本発明の他の実施の形態を説明する。なお、この他の発明の実施の形態の説明にあたっては、前記発明の実施例１と同様の構成部分は図示および説明を省略し、または同一の符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

この発明の実施例２のパワーステアリング装置は、図４の全体概略構成図に示すように、操舵軸２１に、該操舵軸２１の回転方向、回転速度および回転角を検出する操舵状態検出手段であるロータリエンコーダＲＥを備え、コントロールユニットＥＣＵにおいてこのロータリエンコーダＲＥからの出力信号に基づいて電動モータ３６を駆動制御することにより、操舵および操舵アシストを行うようにした形式のパワーステアリング装置に本発明を適用した点が前記発明の実施例１とは相違したものである。従って、前記発明の実施例１と同様の効果が得られる。

この発明の実施例３のパワーステアリング装置は、図５の全体概略構成図に示すように、前記差圧弁１０を、可逆式ポンプＰ側のドレン流路９ではなく、第１油圧回路３４および第２油圧回路３５とリザーバタンクＲＴとの間を接続するドレン流路９１、９２に介装させると共に、該ドレン流路９１、９２の差圧弁１０より上流側にオリフィス１５、１６を介装させるようにした点が、前記発明の実施例１、２とは相違したものである。従って、前記発明の実施例１、２とほぼ同様の効果が得られる。

この発明の実施例４のパワーステアリング装置は、図６の全体概略構成図に示すように、前記第１油圧回路３４および第２油圧回路３５の途中にそれぞれ介装された第１圧力制御弁３９および第２圧力制御弁４０と、該第１圧力制御弁３９および第２圧力制御弁４０をそれぞれバイパスするバイパス連通路４１、４２と、該バイパスする連通路４１、４２の途中にそれぞれ介装されていて第１油圧室３２および第２油圧室３３から可逆式ポンプＰ方向への作動油の流通のみを許容する一方向弁４３、４４と、前記第１圧力制御弁３９および第２圧力制御弁４０と第１油圧室３２および第２油圧室３３との間の第１油圧回路３４および第２油圧回路３５とリザーバタンクＲＴとの間を連通する第１バイパス通路４５および第２バイパス通路４６と、該第１バイパス通路４５および第２バイパス通路４６にそれぞれ介装されていて第１油圧回路３４および第２油圧回路３５からの液圧信号に基づいてそれぞれ前記第１バイパス通路４５および第２バイパス通路４６の連通／遮断を切り換える常開の第１ポペット弁４７および第２ポペット弁４８と、前記第１バイパス通路４５と第２バイパス通路４６の合流部に介装されていてリザーバタンクＲＴ方向への作動油の流通のみを許容する差圧弁４９とが追加されている点が、前記発明の実施例１とは相違したものである。

さらに詳述すると、前記両圧力制御弁３９、４０は、可逆式ポンプＰから油圧パワーシリンダ２７方向への作動油の流通のみを許容する第１逆止弁および第２逆止弁を構成するボール弁体３９ａ、４０ａを有すると共に、該各ボール弁体３９ａ、４０ａを所定荷重で閉方向に付勢するリターンスプリング３９ｂ、４０ｂを備えており、この付勢力によって油圧パワーシリンダ２７側と可逆式ポンプＰ側との間で差圧を発生させるようになっている。

前記第１ポペット弁４７および第２ポペット弁４８は、その遮断方向において同一軸線状上に対向する状態で設けられるもので、第１バイパス通路４５および第２バイパス通路４６の途中に、ほぼ直列状態に配置された円筒状の一対の弁孔４７ｂ、４８ｂが形成されていると共に、該各弁孔４７ｂ、４８ｂ内には外側の受圧室４７ｃ、４８ｃと内側の連通室４７ｄ、４８ｄとを画成するほぼ円柱状の弁体４７ａ、４８ａが摺動自在に設けられている。そして、前記内側の連通室４７ｄ、４８ｄが前記第１バイパス通路４５および第２バイパス通路４６の途中に介装されるもので、この内側の連通室４７ｄ、４８ｄの途中には該内側の連通室４７ｄ、４８ｄの連通／遮断を行う弁口４７ｅ、４８ｅが形成されていて、前記弁体４７ａ、４８ａの弁部４７ｆ、４８ｆでこの弁口４７ｅ、４８ｅの開閉を行うことにより第１バイパス通路４５および第２バイパス通路４６の連通／遮断が行われるようになっている。

前記内側の連通室４７ｄ、４８ｄ内で弁口４７ｅ、４８ｅより内側には、該弁口４７ｅ、４８ｅをそれぞれ開放する方向に各弁体４７ａ、４８ａを押圧することにより、第１バイパス通路４５および第２バイパス通路４６を常時開放する方向に付勢するスプリング４７ｊ、４８ｊが介装されている。

また、前記外側の受圧室４７ｃ、４８ｃは、それぞれ第１導入通路５０および第２導入通路５１を介し、両圧力制御弁３９、４０と可逆式ポンプＰとの間の第１油圧回路３４および第２油圧回路３５に連通されている。ちなみに、外側の受圧室４７ｃ、４８ｃと弁体４７ａ、４８ａを挟んで対向する内側の連通室４７ｄ、４８ｄ側は、第１バイパス通路４５および第２バイパス通路４６を介し、両圧力制御弁３９、４０と油圧パワーシリンダ２７との間の第１油圧回路３４および第２油圧回路３５に連通された状態となっており、両圧力制御弁３９、４０の前後で発生する差圧によって弁体４７ａ、４８ａが弁口４７ｅ、４８ｅを閉塞する方向に作動するようになっている。

次に、この発明の実施例４の作用・効果を説明する。この発明の実施例４では、上述のように構成されるため、運転者がステアリングホイール２１を図中矢印で示すように左に回転させると、コントロールユニットＥＣＵからの制御信号によって電動モータ３６が例えば正転制御されるのに伴って、可逆式ポンプＰも正転駆動される。かかるポンプ作用により第１油圧回路３４内に吐出された作動油は、その一部が第１導入通路５０から受圧室４７ｃに流入し、これが第１圧力制御弁３９を通過した作動油の油圧よりも高くなっているため、この差圧によって第１ポペット弁４７側の弁体４７ａがスプリング４７ｊの付勢力に抗して、右方向に押圧されて、弁体４７ａが弁口４７ｅを閉塞する。一方、第２ポペット弁４８側の弁体４８ａはスプリング４８ｊの付勢力で弁口４８ｅが開放された状態に維持されている。

これによって、前記可逆式ポンプＰから吐出された作動油が第１圧力制御弁３９のボール弁体３９ａをリターンスプリング３９ｂの付勢力に抗して押し開きながら第１油圧室３２に供給されると同時に、可逆式ポンプＰの吸引作用によって第２油圧室３３内から第２油圧回路３５内に流出された作動油は、一旦第２バイパス通路４６に流入してここから連通路４２に入り、ここで逆止弁４４を開いて、再び第２油圧回路３５から可逆式ポンプＰ内に吸引される一方、第２バイパス通路４６の途中に介装された連通室４８ｄを経由してリザーバタンクＲＴに還流される。

そして、油圧回路２８内の残圧が前記差圧弁４９の開弁圧以上となった場合には、該差圧弁４９が開弁することで、油圧回路２８が過負荷状態になることが防止される。なお、この差圧弁４９の開弁圧は前記差圧弁１０の開弁圧よりは高い値に設定されている。従って、この発明の実施例４のパワーステアリング装置においても、前記発明の実施例１と同様の効果が得られる他、差圧弁１０が故障した場合にも差圧弁４９が作動することで、油圧回路２８が過負荷状態になることを防止できるようになるという追加の効果が得られる。

以上発明の実施例を図面により説明したが、具体的な構成はこれらの発明の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、発明の実施例４では、第１バイパス通路４５および第２バイパス通路４６を第１油圧回路３４および第２油圧回路３５にそれぞれ接続したが、油圧パワーシリンダ２７の両油圧室３２、３３にそれぞれ直接接続させるようにしてもよい。また、発明の実施例４では、差圧を発生させる手段として、圧力制御弁を用いたが、オリフィスを用いることもできる。

更に、上記実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
(a)操舵機構に連係された操舵軸と、
前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、
該油圧パワーシリンダの両各油圧室に対し第１油圧回路および第２油圧回路を介してそれぞれ油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、
前記可逆式ポンプを正・逆回転駆動可能な駆動手段と、
前記油圧パワーシリンダの両油圧室、第１油圧回路、第２油圧回路および可逆式ポンプ等から構成される油圧回路とリザーバタンクとを連通する第１連通路および第２連通路と、
前記第１連通路に設けられていて前記リザーバタンク側から前記油圧回路側への流れを許容する一方向弁と、
前記第２連通路に設けられたオリフィスと、
該オリフィスと前記リザーバタンクとの間の前記第２連通路に設けられていて前記油圧回路側から前記リザーバタンク側への流れを許容する差圧弁と、
を備えていることを特徴とするパワーステアリング装置。

上述のように、油圧パワーシリンダの両油圧室、第１油圧回路、第２油圧回路および可逆式ポンプ等から構成される油圧回路とリザーバタンクとを連通する第１連通路および第２連通路と、第１連通路に設けられていてリザーバタンク側から油圧回路側への流れを許容する一方向弁と、第２連通路に設けられたオリフィスと、該オリフィスとリザーバタンクとの間の第２連通路に設けられていて油圧回路側からリザーバタンク側への流れを許容する差圧弁と、を備えている手段としたことで、該差圧弁が所定の値に設定された開弁圧で開弁して油圧をリザーバタンク側に逃がすため、油圧回路が過負荷状態となることを防止できるようになると共に、可逆式ポンプの駆動エネルギーを低減でき、かつ、回路が過熱状態になることを防止することができるようになるという効果が得られる。

また、油圧パワーシリンダにおける両油圧室内が差圧弁の開弁圧に保持されるため、非操舵アシスト時の油圧パワーシリンダのフラツキが少なくなると共に、操舵アシスト時の油圧パワーシリンダの作動応答性が高められ、これにより、路面からのキックバックに対するステアリングの安定性の向上と、操舵アシストの応答性の向上を図ることができるようになるという効果が得られる。

(b)前記第２連通路が前記可逆式ポンプのポンプ室と前記リザーバタンクとの間を連通する状態で設けられ、前記可逆式ポンプの駆動部に形成された摺動クリアランスで前記オリフィスが構成されていることを特徴とする上記(a)記載のパワーステアリング装置。

前記第２連通路が可逆式ポンプのポンプ室とリザーバタンクとの間を連通する状態で設けられ、可逆式ポンプの駆動部に形成された摺動クリアランスで前記オリフィスが構成されている手段としたことで、もともと構造上少なからずリークが生じているギヤ端面部分の摺動クリアランスを前記オリフィスとして有効利用できるため、特別にオリフィスを設ける必要がなく、コストを低減化することができる。また、摺動クリアランスの下流側に前記差圧弁が設けられることで、ポンプ室からのリーク量を低減できるようになる。また、ポンプ内部が過負荷状態となった場合には、差圧弁が開弁することで、可逆式ポンプのシール部材等に過負荷がかかることを防止できるようになる。

発明の実施例１のパワーステアリング装置の全体の概略構成図である。発明の実施例１のパワーステアリング装置における可逆式ポンプ部分を示す一部断面図である。発明の実施例１のパワーステアリング装置における油圧回路内圧を示すタイムチャートである。発明の実施例２のパワーステアリング装置を示す全体の概略構成図である。発明の実施例３のパワーステアリング装置を示す全体の概略構成図である。発明の実施例４のパワーステアリング装置を示す全体の概略構成図である。

符号の説明

ＥＣＵコントロールユニット
ＲＥロータリエンコーダ
ＲＴリザーバタンク
ｋ１クリアランス（オリフィス）
ｋ２クリアランス（オリフィス）
Ｐ可逆式ポンプ
１ポンプヘッド
１ａ軸支穴
１ｂ軸支穴
１ｃ貫通穴
２ギヤケース
３サイドプレート
３ａ軸支穴
３ｂ軸支穴
４駆動ギヤ
４ａ回転軸
５従動ギヤ
５ａ回転軸
６ベアリング
７回転継ぎ手
８回転シール部材
９ドレン流路（第２連通路）
９１ドレン流路（第２連通路）
９２ドレン流路（第２連通路）
１０差圧弁
１０ａ球弁
１０ｂスプリング
１１補給通路（第１連通路）
１２補給通路（第１連通路）
１３一方向弁
１４一方向弁
１５オリフィス
１６オリフィス
２１ステアリングホイール
２２操舵軸
２３出力軸
２４ラック&ピニオン
２５ａ左前輪
２５ｂ右前輪
２６トルクセンサ
２７油圧パワーシリンダ
２８油圧回路
２９筒状シリンダ部
３０ピストンロッド
３１ピストン
３２第１油圧室
３３第２油圧室
３４第１油圧回路
３４ａ吐出口
３５第２油圧回路
３５ａ吐出口
３６電動モータ（駆動手段）
３６ａボルト
３６ｂ回転軸
３７ａ吐出口
３７ｂ吐出口
３９第１圧力制御弁
３９ａボール弁体
３９ｂリターンスプリング
４０第２圧力制御弁
４０ａボール弁体
４０ｂリターンスプリング
４１バイパス連通路
４２バイパス連通路
４３一方向弁
４４一方向弁
４５第１バイパス通路
４６第２バイパス通路
４７第１ポペット弁
４７ａ弁体
４７ｂ弁孔
４７ｃ受圧室
４７ｄ連通室
４７ｅ弁口
４７ｆ弁部
４７ｊスプリング
４８第２ポペット弁
４８ａ弁体
４８ｂ弁孔
４８ｃ受圧室
４８ｄ連通室
４８ｅ弁口
４８ｆ弁部
４８ｊスプリング
４９差圧弁
５０第１導入通路
５１第２導入通路

Claims

操舵機構に連係された操舵軸と、
前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、
該油圧パワーシリンダの両各油圧室に対し第１油圧回路と第２油圧回路を介してそれぞれ油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、
前記可逆式ポンプを正・逆回転駆動可能な駆動手段と、
前記可逆式ポンプに供給される作動油を貯留するリザーバタンクと、
前記可逆式ポンプ内の作動油を前記リザーバタンクに排出するドレン通路と、
前記ドレン通路に設けられたオリフィスと、
該オリフィスと前記リザーバタンクとの間の前記ドレン通路に設けられ、所定圧以上のとき前記可逆式ポンプ内から前記リザーバタンクへ作動油を排出する差圧弁と、
を備え、
前記ドレン通路から前記リザーバタンクへ作動油が排出される開口部と前記差圧弁は１組のみ設けられ、前記差圧弁の開弁圧は、操舵時の前記第１油圧回路または前記第２油圧回路内の圧力より小さいこと
を特徴とするパワーステアリング装置。
操舵機構に連係された操舵軸と、
前記操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、
該油圧パワーシリンダの両各油圧室に対し第１油圧回路と第２油圧回路を介してそれぞれ油圧を供給する一対の吐出口を備えた可逆式ポンプと、
前記可逆式ポンプを正・逆回転駆動可能な駆動手段と、
前記可逆式ポンプに供給される作動油を貯留するリザーバタンクと、
前記可逆式ポンプ内の作動油を前記リザーバタンクに排出するドレン通路と、
前記ドレン通路に設けられ、所定圧以上のとき前記可逆式ポンプ内から前記リザーバタンクへ作動油を排出する差圧弁と、
を備え、
前記ドレン通路から前記リザーバタンクへ作動油が排出される開口部と前記差圧弁は１組のみ設けられ、前記ドレン通路は前記可逆式ポンプの駆動軸の軸受部分に連通されること
を特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記可逆式ポンプの駆動部に形成された摺動クリアランスで前記オリフィスが構成されていること
を特徴とするパワーステアリング装置。