JP6569942B2 - パワーステアリング装置のポンプ取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、パワーステアリング装置のポンプ取付構造に関する。

特許文献１には、駆動軸と一体となって回転するロータと、ロータの外周面を囲う環状のカムリングと、ロータの外周面に形成された複数のスロットに出没可能に挿入され、ロータ及びカムリングの間に複数のポンプ室を形成する複数のベーン等を備えたパワーステアリングポンプが記載されている。

特開２０１０−１８０７９８号公報

特許文献１のようなパワーステアリングポンプにおいて、駆動軸へエンジンの動力を伝達するため、駆動軸に駆動ギアを固定し、エンジンの動力によって回転するサプライギアに駆動ギアを噛合させる場合がある。また、ポンプ容量の増大等と目的として、ハウジングのインロー中心に対して駆動軸の回転中心（シャフト中心）を偏心（オフセット）して配置する場合がある。しかし、パワーステアリングポンプの組付け誤差（ポンプ取付けがた）等によりハウジングが正規位置から回転して固定され、シャフト中心がサプライギアの回転中心に対して正規位置からずれて設定された場合、インロー中心に対するシャフト中心の偏心方向によっては、駆動ギアとサプライギアとを好適に噛み合わせることができず、これらのギアの異常な摩耗や異音の発生を招くおそれがある。

そこで、本発明は、組付け誤差等によりシャフト中心がサプライギアの回転中心に対して正規位置からずれて設定された場合であっても、駆動ギアやサプライギアの異常な摩耗や異音の発生を防止することが可能なポンプ取付構造の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明に係るパワーステアリング装置のポンプ取付構造は、パワーステアリングポンプと動力伝達機構とを備える。

パワーステアリングポンプは、ハウジングと駆動軸とロータとカムリングと複数のベーンと動力伝達機構とを有する。ハウジングは、収容部を有する。駆動軸は、ハウジングに軸支され、エンジンの動力によって回転する。ロータは、収容部内で、駆動軸と一体に回転する。カムリングは、収容部内で、ロータの外周面を囲う環状のものである。複数のベーンは、ロータの外周面に形成された複数のスロットに出没可能に挿入され、ロータ及びカムリングの間に複数のポンプ室を形成する。

動力伝達機構は、駆動ギアとサプライギアとを有する。駆動ギアは、駆動軸に固定され、駆動軸と一体に回転する。サプライギアは、駆動ギアと噛み合って、エンジンの動力を駆動ギアに伝達する。

駆動軸の回転中心は、ハウジングのインロー中心とサプライギアの回転中心とを通る直線上であって、サプライギアの回転中心から遠退く方向にハウジングのインロー中心から偏心した位置に設定されている。

上記構成では、駆動軸の回転中心（シャフト中心）がハウジングのインロー中心から偏心しているので、ポンプ容量を増大させることができる。

また、シャフト中心が、インロー中心とサプライギアの回転中心とを通る直線上であって、サプライギアの回転中心から遠退く方向にインロー中心から偏心しているので、パワーステアリングポンプの組付け誤差等によりシャフト中心がサプライギアの回転中心に対して設計上の正規位置からずれて設定された場合であっても、サプライギアの回転中心からシャフト中心までの中心間距離の正規距離（シャフト中心が正規位置に設定された場合の中心間距離）からの変動を最小限に抑えることができる。従って、駆動ギアとサプライギアとを正規位置の場合と同様に好適に噛み合わせることができ、駆動ギアやサプライギアの異常な摩耗や異音の発生を防止することができる。

本発明のパワーステアリングポンプは、回転方向が左右で異なる場合であっても、構成部品を共通化することでコストを低減することが可能となる。

本発明の実施形態に係るパワーステアリングポンプを備えるパワーステアリング装置の要部を示す径方向断面図である。 図１のパワーステアリングポンプの径方向断面図である。 図１のパワーステアリング装置の模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２に示すように、パワーステアリング装置１は、操舵アシストを油圧で行う装置であり、油圧の発生源としてコンベンショナルタイプのパワーステアリングポンプ２を備えている。

パワーステアリングポンプ２は、ハウジング４と、ポンプ要素５と、駆動軸６等を備える。ハウジング４は、フロントボディ３と、リアボディ（図示省略）とから構成される。ステアリング装置１の本体１０には、ハウジング４の一部が挿入される円柱状空間であるインロー１１（図３参照）と、２箇所のボルト穴Ｄ（図３参照）とが形成される。ハウジング４は、その一部がインロー１１に挿入された状態で、ボルト穴Ｄを挿通するボルトによって本体１０に締結固定される。組付け誤差を吸収するため、ボルト穴Ｄの内径はボルトの外径よりも大きく形成される。

フロントボディ３は、ポンプ収容部７と、軸挿入部（図示省略）と、シール挿入部（図示省略）と、ベアリング挿入部（図示省略）等を有する。

ポンプ収容部（収容部）７は、有底の円柱状空間であり、ポンプ収容部７には、ポンプ要素５等が収容される。軸挿入部は、ポンプ収容部７と同軸に連続する円柱状空間であり。軸挿入部には、ブッシュ（図示省略）を介して駆動軸６が回転可能に挿入される。シール挿入部は、軸挿入部と同軸に連続する円柱状空間であり、シール挿入部には、油漏れを防ぐシール部材（図示省略）が挿入される。ベアリング挿入部は、シール挿入部と同軸に連続する円柱状空間であり、ベアリング挿入部には、ベアリング（図示省略）を介して駆動軸６が回転可能に挿入される。

リアボディは、フロントボディ３のポンプ収容部７を閉塞する蓋であり、軸挿入部（図示省略）等を有する。軸挿入部は、有底の円柱状空間であり、軸挿入部には、駆動軸６が回転可能に挿入される。

ポンプ要素５は、ロータ１７、カムリング１８、及び複数のベーン１９等を備え、フロントボディ３のポンプ収容部７に収容されている。

ロータ１７は、外形の径方向断面が略真円である回転体であり、回転中心となる貫通孔２１と、複数のベーン１９が出没可能に各々挿入される複数のスロット２２等を有する。ロータ１７は、フロントボディ３のポンプ収容部７内で、貫通孔２１に挿入された駆動軸６とスプライン結合されており、駆動軸６と一体に回転する。複数のスロット２２は、ロータ１７の外周面に等間隔に形成され、軸方向に延びる溝である。各スロット２２には、ベーン１９が出没可能に挿入される。各スロット２２の内径側端部には、背圧室２２ａが形成されている。

カムリング１８は、外周面の径方向断面が略真円であって、内周面の径方向断面が略楕円である円環状部材であり、内周面がロータ１７に外接するようにロータ１７の外形よりも大きく設定されている。カムリング１８は、内周面の内側にロータ１７を収容すると共に、ポンプ収容部７に収容され、複数（本実施形態では駆動軸６を挟んで対峙する２つ）のピン２３によってフロントボディ３に対して回転不能に固定されている。

複数のベーン１９は、ロータ１７の外周面に形成された複数のスロット２２に出没可能に挿入され、ロータ１７とカムリング１８との間に複数のポンプ室２６を形成する。各ベーン１９は、スロット２２の背圧室２２ａに供給された作動油によって、径方向外側に付勢されている。これにより、各ベーン１９の径方向外側の端部は、カムリング１８の内周面に当接している。

ハウジング４の内面には、１対の吸入ポート３２，３３と１対の吐出ポート３４，３５とが形成されている。吸入ポート３２と吐出ポート３４と吸入ポート３３と吐出ポート３５とは、駆動軸６を中心として略４５度ずつずれて配置され、２つの吸入ポート３２，３３と２つの吐出ポート３４，３５とは、駆動軸６を挟んでそれぞれ対峙する。吸入ポート３２，３３は、ロータ１７の回転に伴ってその容積が徐々に拡大する位置でポンプ室２６と連通し、吐出ポート３４，３５は、ロータ１７の回転に伴ってその容積が徐々に減少する位置でポンプ室２６と連通する。

吸入ポート３２，３３は、作動油の貯留タンク（図示省略）と連通し、ロータ１７の回転に伴うベーン１９の移動により容積の拡大するポンプ室２６に、貯留タンクから供給された作動油が吸入ポート３２，３３を介して吸入される。吐出ポート３４，３５は、パワーステアリングシリンダ（図示省略）と連通し、ロータ１７の回転に伴うベーン１９の移動により容積の減少するポンプ室２６の作動油が、吐出ポート３４，３５を介してパワーステアリングシリンダへ吐出される。

図３に示すように、パワーステアリング装置１は、エンジン（図示省略）の動力を駆動軸６に伝達する動力伝達機構７０を備えている。

動力伝達機構７０は、クランクギア７１と、アイドルギア７２と、サプライギア７３と、駆動ギア７４等を備えている。

クランクギア７１は、エンジンを構成するクランクシャフト（図示省略）と一体に回転する平歯車である。アイドルギア７２は、同軸に配置された２つの平歯車が互いに固定された歯車であり、大歯車７２ａと小歯車７２ｂとからなる。大歯車７２ａは、クランクギア７１と噛み合っており、クランクギア７１の回転に伴って回転する。サプライギア７３は、アイドルギア７２の小歯車７２ｂと噛み合っており、アイドルギア７２の回転に伴って回転する。

駆動ギア７４は、サプライギア７３と噛み合っており、サプライギア７３の回転に伴って回転する。エンジンの動力は、クランクギア７１からアイドルギア７２及びサプライギア７３を介して駆動ギア７４へ伝達される。駆動ギア７４は、駆動軸６と同軸になるように駆動軸６に固定されており、駆動軸６と一体に回転する。これにより、駆動ギア７４は、エンジンの動力を駆動軸６に伝達する。

駆動軸６及び駆動ギア７４の回転中心（シャフト中心）の設計上の位置（正規位置）Ａは、インロー１１の中心（ハウジング４のインロー中心）Ｂとサプライギア７３の回転中心（サプライギア中心）Ｃとを通る直線Ｌ上であって、サプライギア中心Ｃから遠退く方向にインロー中心Ｂから偏心した位置に設定されている。

このように、シャフト中心Ａがインロー中心Ｂから偏心しているので、ポンプ容量を増大させることができる。

また、上述したように、ハウジング４（図１参照）の組付け誤差を吸収するため、ボルト穴Ｄの内径はボルトの外径よりも大きく形成されている。このため、ハウジング４は、設計上の正規位置から、インロー中心Ｂを中心として僅かに回転した位置に変位して取付けられる可能性があり、これに伴って、シャフト中心もサプライギア中心Ｃに対して正規位置Ａからずれて設定される可能性がある。

例えば、ハウジング４がインロー中心Ｂを中心として右方向に所定角度θ（例えば、０．７°）回転（右回転）して変位した場合、シャフト中心も正規位置Ａから所定角度θだけ右回転して位置Ａ１へ変位し、反対に、ハウジング４がインロー中心Ｂを中心として左方向に所定角度θ（例えば、０．７°）回転（左回転）して変位した場合、シャフト中心も正規位置Ａから所定角度θだけ左回転して位置Ａ２へ変位する。

ここで、インロー中心Ｂに対するシャフト中心の偏心方向によっては、ハウジング４の組付け誤差によってシャフト中心が正規位置Ａから変位した場合に、サプライギア中心Ｃからシャフト中心（変位したシャフト中心）までの中心間距離が正規距離（シャフト中心が正規位置Ａに設定された場合の中心間距離）から大きく変動する可能性がある。

これに対し、本実施形態では、上述のようにシャフト中心の正規位置Ａを、インロー中心Ｂとサプライギア中心Ｃとを通る直線Ｌ上であって、サプライギア中心Ｃから遠退く方向にインロー中心Ｂから偏心した位置に設定しているので、シャフト中心が正規位置Ａから位置Ａ１や位置Ａ２へ変位した場合であっても、サプライギア中心Ｃからシャフト中心（Ａ１，Ａ２）までの中心間距離の正規距離からの変動を最小限に抑えることができる。従って、駆動ギア７４とサプライギア７３とを正規位置Ａの場合と同様に好適に噛み合わせることができ、駆動ギア７４やサプライギア７３の異常な摩耗や異音の発生を防止することができる。

なお、上記実施形態では、コンベンショナルタイプのパワーステアリングポンプについて説明したが、可変容量タイプのパワーステアリングポンプに本発明を適用してもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本発明に係るポンプ取付構造は、トラック等の車両のパワーステアリング装置に広く適用することができる。

２ パワーステアリングポンプ
３ フロントボディ
４ ハウジング
６ 駆動軸
７ ポンプ収容部（収容部）
１１ インロー
１７ ロータ
１８ カムリング
１９ ベーン
２２ スロット
２６ ポンプ室
７０ 動力伝達機構
７３ サプライギア
７４ 駆動ギア

Claims (1)

1. 収容部を有するハウジングと、
   前記ハウジングに軸支され、エンジンの動力によって回転する駆動軸と、
   前記収容部内で、前記駆動軸と一体に回転するロータと、
   前記収容部内で、前記ロータの外周面を囲う環状のカムリングと、
   前記ロータの外周面に形成された複数のスロットに出没可能に挿入され、前記ロータ及び前記カムリングの間に複数のポンプ室を形成する複数のベーンと、を有するパワーステアリングポンプと、
   前記駆動軸に固定され、前記駆動軸と一体に回転する駆動ギアと、
   前記駆動ギアと噛み合って、前記エンジンの動力を前記駆動ギアに伝達するサプライギアと、を有する動力伝達機構と、を備え、
   前記駆動軸の回転中心は、前記ハウジングのインロー中心と前記サプライギアの回転中心とを通る直線上であって、前記サプライギアの回転中心から遠退く方向に前記インロー中心から偏心した位置に設定されている
   ことを特徴とするパワーステアリング装置のポンプ取付構造。

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