JPH0536124Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は車両の歯車騒音防止装置に係り、特に
車両に搭載した空気圧縮機（エアコンプレツサ）
を駆動する歯車系から発生する騒音を低減したも
のに関する。

［従来の技術］ エアコンプレツサが作動する時に、歯車の支持
系の変形や回転変動によつて歯車同士が衝突して
打音を発生する。この打音は耳障りなものである
ため低減する必要がある。この対策として歯車の
製造精度、組付精度の向上があるが、これには限
界がある上、既に完成した歯車系には使えない。

ところで、一般的な歯車騒音対策としては、上
述したような歯車系そのものの改良ではなく、歯
車系外からのアプローチが従来種々講じられてい
る。

例えば、実開昭54−38783号公報に示されて
いるように、変速機のカウンターシヤフトに専用
の電磁ブレーキを設け、一定条件下でシヤフトに
負荷を与えることによつて変速機のアイドリング
打音を防止するようにしたものがある。また、
特開昭58−211542号公報に示されているものは、
既設のエンジン補機としてのオルタネータを用い
るものであつて、エンジン回転変動を検出し、そ
の波形に基づき極めて正確なタイミングでオルタ
ネータの電流をコントロールして、エンジン回転
変動を抑制し、もつて歯打ち音等の弊害をなくし
ている。そして、実開昭59−68856号公報のも
のでは、ばねを設けてギヤ噛合に伴なうバツクラ
ツシユを吸収している。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、のものは大掛かりな電磁ブレ
ーキを新規に設けなければならない。のものは
既設のオルタネータを用いるものの、これをコン
トロールする制御系が複雑で、制御対象がオルタ
ネータに限定されるため、他の補機を利用してエ
ンジン回転変動力を制御することができないとい
う制約がある。また、のものは単にバツクラツ
シユを吸収するだけなので、他の原因に基づく打
音を解消できない。

従つて、これらの従来技術によつて、エアコン
プレツサが作動する時の歯車系の騒音を防止しよ
うとしても、構造が複雑となるばかりか、有効に
騒音を防止できず、また、既存の歯車系にそのま
ま適用することができないという問題があつた。

またこの他の従来技術として、「バツクラツシ
ユ除去装置」（実公昭48−34440号公報）又は「液
圧駆動装置」（実公昭59−12448号公報）がある。
これら提案には、大歯車の両側にモータの歯車を
噛合させた構成において、一方のモータが正転駆
動されているときに他方のモータがポンプ作用す
るように流路を適宜切り換えて、歯車のバツクラ
ツシユを防止するものである。ただしこの構成
は、正逆転する歯車の場合だけに適用されるもの
であり、バツクラツシユに起因しない騒音に対応
することはできないと考えられる。すなわちエア
コンプレツサを駆動すべく一方向に回転される歯
車系には適用できないものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、回転駆動力を伝達するための歯車を
挟んで空気圧縮機のピストン駆動用歯車及びオイ
ルポンプの駆動用歯車が噛合されて成る歯車系
と、オイルポンプの油圧回路に設けられその流路
面積を変える電磁弁と、圧縮機の作動負荷が大で
ある時に電磁弁を動作させて流路を絞りオイルポ
ンプの負荷を増加させる制御器とを備えたもので
ある。

［作用］ 上記構成によつて、空気圧縮機の作動負荷が大
きくなると、制御器は電磁弁に動作信号を出力す
る。電磁弁は油圧回路の流路を絞つてオイルポン
プの負荷を増加させて、空気圧縮機の作動負荷の
増大に伴つて発生する歯車及び歯車軸の弾性変位
を防止し、径方向の相対変化をなくする。

［実施例］ 本考案の実施例を第１図〜第５図に基づいて説
明すれば以下の通りである。

第１図は本考案の車両の歯車騒音防止装置を示
す。

１はエアコンプレツサであり、吐出パイプ２と
同様に、エアコンプレツサ１からエアタンク３に
ローダパイプ４が接続される。ローダパイプ４と
エアコンプレツサ１との接続部にはアンローダバ
ルブ５が挿設されて、ピストンが上昇する圧縮行
程中はOFFして閉成し、逆にピストンが下降す
る吸気行程中はONして開成する。このアンロー
ダバルブ５のON／OFはローダパイプ４の途中
に介設したアンローダバルブ作動センサ６によつ
て検出される。以上のローダパイプ４、アンロー
ダバルブ５、アンローダバルブ作動センサ６によ
つてクランク角センサが構成される。また、エア
タンク３内の圧力はエアタンク圧力センサ７によ
つて検出される。

一方、８はパワステアリングであり、オイルポ
ンプであるパワステアリングポンプ９によつて油
タンク１０内の油を矢印方向に流す油圧回路１１
を有している。パワステアリングポンプ９の吐出
側とパワーステアリング８との間の油圧回路１１
には電磁弁１２が介設されている。この電磁弁１
２は第２図に示す如く、油圧回路１１に流れる油
量を調整してポンプ負荷を制御する流量調整バル
ブである。即ち、この電磁弁１２はこれに接続さ
れたリレー１３がOFFのとき流路面積が最大と
なつて油圧が低くなり、パワステアリングポンプ
９の負荷が小さくなる。逆に、リレー１３がON
のとき流路が絞られパワステアリングポンプ９の
負荷が大きくなる。ここで、リレー１３がONす
るときにリレー１３に与えられるリレー作動命令
信号が絞り信号となる。また、パワステアリング
ロツド１４には舵角センサ１５が取り付けられ、
パワステアリング舵角がゼロのとき、即ち車両直
進のときOFF、それ以外のときはONを検出す
る。１６はエンジン回転数を検出するエンジン回
転センサである。

上記アンローダバルブ作動センサ６、エアタン
ク圧力センサ７、舵角センサ１５、エンジン回転
センサ１６は制御器としてのコントロールユニツ
ト１７に接続され、アンローダ作動信号Ｕ、エア
タンク圧力信号P_T、パワステアリング作動信号
Ｖ、エンジン回転信号Ｎをコントロールユニツト
１７に入力する。コントロールユニツト１７の出
力は既述したリレー１３に接続され、このリレー
１３にリレー作動命令を送出する。

なお、１８はバツテリであり、上述した各セン
サ、リレー１３及びコントロールユニツト１７の
電源電圧を供給する。

このようにして、車両の歯車騒音防止装置は構
成されるが、この装置の構成要素であるエアコン
プレツサ１及びパワステアリングポンプ９は第５
図に示す歯車系１８によつて駆動される。すなわ
ち、パワステアリングポンプ９を駆動するパワス
テアリングギヤ１９と、エアコンプレツサ１のピ
ストンを駆動するエアコンプレツサギヤ２０との
双方は、相対向するようにエンジン動力を受けて
回転するアイドルギヤ２１に噛合して回転駆動力
を得る。

さて、上記の構成において、エンジンがスター
トすると、アイドルギヤ２１の回転により、パワ
ステアリングポンプ９とエアコンプレツサ１は作
動を開始し、パワステアリングポンプ９はパワス
テアリング８に油圧を供給し、エアコンプレツサ
１は圧縮・吸気行程を繰り返してエアタンクに圧
縮空気を送り込む。

また、第３図に示すように、コントロールユニ
ツト１７は、エアタンク圧力信号P_T、エンジン
回転信号Ｎ、アンローダ作動信号Ｕ、パワステア
リング作動信号Ｖをそれぞれのセンサから読み取
る。そして、次の条件が全て満されたとき、リレ
ー作動命令をリレー１３に与える。

この条件とは、エアタンク圧力が設定圧力Ps
よりも大きく、アンローダ作動信号及びパワステ
アリング作動信号が共にOFFで、しかもエンジ
ン回転数が設定エンジン回転数Nsよりも小さい
とき、即ち、エアタンク３内の圧力が高く、エア
コンプレツサ１が圧縮行程にあり、舵角がゼロ
で、エンジン回転が低いという条件のときリレー
１３はONする。

したがつて、この条件が成立しているとき、電
磁弁１２がONしてパワステアリング油圧回路の
流路が絞られ、パワステアリングポンプ９の負荷
は大きくなる。

ところで、エアコンプレツサ１の作動時の歯車
騒音をエアタンク３圧力と対比して示すと第４図
に示す如くエアタンク圧力が設定タンク圧力Ps
以上の値になると急に騒音レベルが増大する。こ
れは、エアコンプレツサ１の負荷はタンク内圧力
が高まるに従つて増加するためである。また、歯
車の騒音はコンプレツサギヤ２０とアイドルギヤ
２１の間の相対変位に基づく打音が主因である。
即ち、第５図に示す如く、エアコンプレツサギヤ
２０とアイドルギヤ２１が、エアコンプレツサ１
のピストンの圧縮行程中にアイドルギヤ２１をベ
クトルＡの方向に押し、吸気行程になつた時急激
に力が減少するため、コンプレツサギヤ２０とア
イドルギヤ２１の間の相対変位が発生し、その結
果、打音が発生するからである。

従つて、この相対変位を小さくすることができ
れば、騒音が小さくなる。ここで、パワステアリ
ングポンプ９に負荷がかかつている場合、パワス
テアリングギヤ１９にはベクトルＢ→の方向に力が
発生する。この力ＢはベクトルＡ→の力とは逆相の
ため両者は相殺する関係にある。このように、コ
ンプレツサギヤ２０とアイドルギヤ２１との相対
変位を小さくするためには、パワステアリングポ
ンプ９の負荷をエアコンプレツサ１の圧縮行程中
のみに限定して大きくする必要がある。

このため本考案においては、タンク内圧力が高
まつている時でしかもエアコンプレツサ１が圧縮
行程にあるとき、電磁弁１２がONし、パワステ
アリング油圧回路の流路が絞られてパワステアリ
ングポンプ９の負荷が大きくなり、パワステアリ
ングギヤ１９がアイドルギヤ２１をベクトルＢ→方
向に押すことになる。これで、コンプレツサギヤ
２０がアイドルギヤ２１をベクトルＡ→方向に押す
力が打消され、吸気行程に移つても急激な力の変
化やギヤ２０，２１間の相対変位が発生せず、コ
ンプレツサ作動時の歯車の騒音が大幅に低下す
る。

また、エンジン回転が低いとき、この騒音が顕
著になるため、設定回転数Ns以下の条件で作用
させ、且つパワステアリング舵角がない直進時に
のみ制御させることによつて、車両その他の性能
に与える影響をほとんど無くすことができる。

なお、上記実施例ではオイルポンプとしてパワ
ステアリングポンプを使用した場合について述べ
たが、アイドルギヤによつて駆動されるオイルポ
ンプであればパワステアリングポンプに限定され
るものではない。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば次のような優れた
効果を発揮する。

回転駆動力を伝達する歯車を挟んで空気圧縮機
の歯車及びオイルポンプの歯車で成る歯車系と、
オイルポンプの流路面積を変える電磁弁と、圧縮
機の作動負荷が大である時に電磁弁を動作させて
オイルポンプの負荷を増加させる制御器とを備え
たので、空気圧縮機の歯車に生ずる径方向の力
が、オイルポンプ歯車の反対方向の力により相殺
され、相対変位に起因する騒音防止が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る車両の歯車騒
音防止装置の系統図、第２図は第１図の装置の電
磁弁の概略構造図、第３図は第１図の装置のコン
トロールユニツトの制御機能を示すフローチヤー
ト、第４図はエアコンプレツサ作動時におけるエ
アタンク圧力に対する歯車騒音レベルの関係特性
図、第５図は第１図の装置の駆動源たる歯車系及
びその力関係を示す概略説明図である。 図中、１は空気圧縮機たるエアコンプレツサ、
９はオイルポンプたるパワステアリングポンプ、
１１は油圧回路、１２は電磁弁、１７は制御器た
るコントロールユニツト、１８は歯車系、１９は
オイルポンプの駆動用歯車たるパワステアリング
ギヤ、２０は空気圧縮機のピストン駆動用歯車た
るコンプレツサギヤ、２１は回転駆動力を伝達す
るための歯車たるアイドルギヤである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転駆動力を伝達するための歯車を挟んで空気
   圧縮機のピストン駆動用歯車及びオイルポンプの
   駆動用歯車が噛合されて成る歯車系と、上記オイ
   ルポンプの油圧回路に設けられその流路面積を変
   える電磁弁と、上記圧縮機の作動負荷が大である
   時に上記電磁弁を動作させて流路を絞り上記オイ
   ルポンプの負荷を増加させる制御器とを備えたこ
   とを特徴とする車両の歯車騒音防止装置。