JPH055660U - ギヤノイズ低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】僅かな部品の増加でエンジンのアイドリング時
のギヤのがた打ち音の発生を低減する。 【構成】パワーステアリング装置１３にパワステポンプ
１８がオイルリザーバタンク１６のオイル１７を供給
し、エンジンのクランク軸に固着されたクランク軸ギヤ
に複数のギヤを介してパワステポンプギヤが噛合する。
ポンプの吐出口１８ｂとパワーステアリング装置とを接
続する管路１４から分岐した分岐管２８にポンプの吐出
圧力が所定値以上になったときオイルをタンクに戻す安
全弁２９が設けられ、管路の分岐点Ｐとパワーステアリ
ング装置との間の管路にパワーステアリング装置へのオ
イルの流量を調節する流量調節弁３１が設けられる。コ
ントローラ３４がエンジンのアイドリング状態を検出す
る回転センサ３２及び負荷センサ３３の検出出力に基づ
いて流量調節弁を制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はアイドリング時のエンジン補機等の回転変動により発生するギヤのが た打ち音であるギヤノイズを低減する装置に関する。更に詳しくはパワーステア リング装置にオイルを供給するパワステポンプに負荷をかけることによりギヤノ イズを低減する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、アイドリング時のギヤノイズを低減する方法として、回転変動の小さい パワステポンプを駆動しかつクランク軸に固着されたクランク軸ギヤに複数のギ ヤを介して噛合するパワステポンプギヤを回転変動の大きい燃料噴射ポンプやエ アコンプレッサ等のエンジン補機を駆動するギヤに噛合させたものが知られてい る。

【０００３】 しかし、上記方法ではステアリングホイールを切らない状態ではパワステポン プにほとんど負荷がかからないので、各ギヤの歯面間の押付け力が増大せずギヤ ノイズを低減することができない問題点があった。

【０００４】 この点を解消するために、ギヤのバックラッシをなくしたシザースギヤやフリ クションギヤが用いられている。シザースギヤは主ギヤの側面に回転方向にばね による捩り力を持たせた同歯数のシザースギヤを取付けて相手ギヤに噛合させ、 ばねの反力により相手ギヤが主ギヤとシザースギヤで挟まれることによりバック ラッシがなくなり、ギヤのがた打ち音が防止されるようになっている。またフリ クションギヤは主ギヤの側面に歯数の異なるフリクションギヤを軸方向に押付け て相手ギヤに噛合させ、主ギヤとフリクションギヤの周速差によって発生する摩 擦トルクがギヤのがた打ち音を防止するようになっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 しかし、上記シザースギヤやフリクションギヤでは高い製作精度が要求され、 また複数のギヤに取付ける必要があるので部品点数が増大してしまい、コストを 押上げる不具合があった。

【０００６】 本考案の目的は、僅かな部品の増加でエンジンのアイドリング時のギヤのがた 打ち音の発生を低減できるギヤノイズ低減装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案の構成を、実施例に対応する図１及び図２を 用いて説明する。 本考案のギヤノイズ低減装置は、パワーステアリング装置１３にオイルリザー バタンク１６のオイル１７を供給するパワステポンプ１８と、エンジン２１のク ランク軸２２に固着されたクランク軸ギヤ２３に複数のギヤ２４，２６を介して 噛合しポンプ１８を駆動するパワステポンプギヤ１９と、ポンプ１８の吐出口１ ８ｂとパワーステアリング装置１３とを接続する管路１４から分岐した分岐管２ ８に設けられポンプ１８の吐出圧力が所定値以上になったときオイル１７をタン ク１６に戻す安全弁２９と、管路１４の分岐点Ｐとパワーステアリング装置１３ との間の管路１４に設けられパワーステアリング装置１３へのオイル１７の流量 を調節する流量調節弁３１と、エンジン２１のアイドリング状態を検出するアイ ドリング検出手段３２，３３と、アイドリング検出手段３２，３３の検出出力に 基づいて流量調節弁３１を制御するコントローラ３４とを備えたものである。

【０００８】

【作用】

アイドリング検出手段３２，３３がエンジン２１のアイドリング状態を検出す ると、コントローラ３４はこの検出出力に基づいて流量調節弁３１を絞る。パワ ステポンプ１８の吐出圧力が大きくなってエンジン２１にかかる負荷が増大し、 パワステポンプギヤ１９に噛合するギヤ２６，２４，２３の歯面間の押付け力が 大きくなる。

【０００９】

【実施例】

次に本考案の一実施例を図面に基づいて詳しく説明する。 図１及び図２に示すように、車両のステアリングホイール１１はステアリング 軸１２を介してパワーステアリング装置１３に接続され、パワーステアリング装 置１３には管路１４を介してオイルリザーバタンク１６のオイル１７を供給する パワステポンプ１８が接続される（図１）。パワステポンプ１８の入力軸１８ａ にはパワステポンプギヤ１９が固着され、このギヤ１９はエンジン２１のクラン ク軸２２に固着されたクランク軸ギヤ２３にアイドルギヤ２４及び燃料噴射ポン プギヤ２６を介して噛合する。またクランク軸ギヤ２３にはアイドルギヤ２４及 びカムシャフトギヤ２７を介してエアコンプレッサの入力軸２５に固着されたコ ンプレッサギヤ３０が噛合する（図２）。

【００１０】 図１に詳しく示すように、パワステポンプ１８の吐出口１８ｂとパワーステア リング装置１３とを接続する管路１４から分岐した分岐管２８には安全弁２９が 設けられ、この安全弁２９はポンプ１８の吐出圧力が所定値以上になったとき開 いてタンク１６にオイル１７を戻すようになっている。管路１４の分岐点Ｐとパ ワーステアリング装置１３との間の管路１４には流量調節弁３１が設けられ、こ の流量調節弁３１はパワーステアリング装置１３へのオイル１７の流量を調節す るようになっている。流量調節弁３１はこの例では電磁弁であり、オフすると弁 が全開になり、オンすると弁が半開になるようになっている。

【００１１】 エンジン２１のクランク軸２２にはその回転速度を検出する回転センサ３２が 設けられ、図示しないアクセルペダルにはこのペダルが踏込まれているか否かを 検出する負荷センサ３３が設けられる。回転センサ３２と負荷センサ３３の検出 出力はコントローラ３４の制御入力に接続され、コントローラ３４の制御出力は 流量調節弁３１に接続される。またコントローラ３４内のメモリ（図示せず）に は回転センサ３２の検出出力と比較されるエンジン２１の回転速度の所定値が記 憶される。

【００１２】 図３に示すように、パワーステアリング装置１３は負荷感応型の装置であり、 ボールナットピストン１３ａを摺動可能に収容するパワーシリンダ１３ｂが形成 されたギヤハウジング１３ｃと、ラックピストン１３ｄを摺動可能に収容するシ リンダ１３ｅが形成されたハウジング１３ｆとを有する。ステアリング軸１２の 下端には入力軸１３ｇ及びトーションバー１３ｈを介してボールねじ１３ｉが結 合され、このボールねじ１３ｉはパワーシリンダ１３ｂ内に挿入されかつボール を介してボールナットピストン１３ａに螺合される。ボールナットピストン１３ ａとラックピストン１３ｄとの間にはこれらの外面に形成されたラックに噛合す るピニオン１３ｊが設けられ、このピニオン１３ｊはピットマンアーム１３ｋに 連結されるクロス軸１３ｍに固着される。またギヤハウジング１３ｃ内にはステ アリング軸１２の回転方向により流量調節弁３１からのオイル１７を切換える方 向制御弁１３ｎと、この方向制御弁１３ｎで制御されたオイル１７を所定のシリ ンダ１３ｂ，１３ｅの各油室１３ｒ，１３ｓ，１３ｔに給排する負荷感応弁１３ ｕが設けられる。

【００１３】 流量調節弁３１からのオイル１７が方向制御弁１３ｎにより切換えられた後、 走行時には負荷感応弁１３ｕが図示する位置に切換えられ、この状態ではパワー シリンダ１３ｂの後油室１３ｒにのみオイル１７が流入するため、ボールナット ピストン１３ａだけが作動する。ラックピストン１３ｄはその移動に抗するため 、操舵力が重くなるようになっている。またステアリングホイール１１の据切り 時には負荷感応弁１３ｕが別の位置に切換えられ、この状態ではパワーシリンダ １３ｂの後油室１３ｒ及びシリンダ１３ｅの前油室１３ｓにオイル１７が流入す るため、両ピストン１３ａ，１３ｄが作動する。全体のシリンダ径が倍増するた め、パワステポンプ１８からのオイル１７の圧力で操作量及び据切り力を軽減で きるようになっている。

【００１４】 このように構成されたギヤノイズ低減装置の動作を説明する。 回転センサ３２が所定値未満のエンジン２１の回転速度を検出し、かつ負荷セ ンサ３３が図示しないアクセルペダルが踏込まれていないことを検出すると、コ ントローラ３４はこれらのセンサ３２，３３の検出出力に基づいてエンジン２１ がアイドリング状態であると判断し、流量調節弁３１をオンして弁を半開にする 。この状態になるとパワステポンプ１８の吐出圧力が大きくなり、エンジン２１ にかかる負荷が増大するので、パワステポンプギヤ１９に噛合する燃料噴射ポン プギヤ２６、アイドルギヤ２４、クランク軸ギヤ２３、カムシャフトギヤ２７、 コンプレッサギヤ３０等の歯面間の押付け力が大きくなる。この結果、回転変動 の大きい燃料噴射ポンプ２６や図示しないエアコンプレッサ等のエンジン補機の 回転変動が抑えられるので、各ギヤ１９，２６，２４，２３，２７，３０の歯面 間に発生するがた打ち音を低減することができる。

【００１５】 また、回転センサ３２が所定値以上のエンジン２１の回転速度を検出するか又 は負荷センサ３３がアクセルペダルが踏込まれたことを検出すると、コントロー ラ３４はエンジン２１がアイドリング状態でないと判断し、流量調節弁３１をオ フして弁を全開にする。この状態になるとパワステポンプ１８はステアリングホ イール１１の操舵角に応じてパワーステアリング装置１３にオイル１７を供給す るので、ステアリングホイール１１の据切り時の操作量及び据切り力を軽減でき る。またクランク軸２２の回転速度が増大するので、クランク軸ギヤ２３に噛合 するアイドルギヤ２４、燃料噴射ポンプギヤ２６、パワステポンプギヤ１９、カ ムシャフトギヤ２７、コンプレッサギヤ３０等の歯面間の押付け力が大きくなる 。この結果、回転変動の大きい燃料噴射ポンプ２６やエアコンプレッサ等のエン ジン補機の回転変動が抑えられるので、各ギヤ２３，２４，２６，１９，２７， ３０の歯面間に発生するがた打ち音が防止される。

【００１６】 なお、実施例では流量調節弁として弁を全開又は半開に切換える電磁弁を挙げ たが、これは一例であってギヤの歯面間に発生するがた打ち音を低減するように 弁を絞ることができれば半開でなくてもよい。 また、アイドリング検出手段として回転センサ及び負荷センサを挙げたが、エ ンジンのアイドリング状態を検出できれば回転センサ又は負荷センサのみでも、 変速ギヤのニュートラル位置を検出するセンサ又はその他のセンサを用いてもよ い。

【００１７】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、パワーステアリング装置にパワステポン プがオイルリザーバタンクのオイルを供給し、エンジンのクランク軸に固着され たクランク軸ギヤに複数のギヤを介してパワステポンプギヤが噛合し、ポンプの 吐出口とパワーステアリング装置とを接続する管路から分岐した分岐管にポンプ の吐出圧力が所定値以上になったときオイルをタンクに戻す安全弁を設け、管路 の分岐点とパワーステアリング装置との間の管路にパワーステアリング装置への オイルの流量を調節する流量調節弁を設け、エンジンのアイドリング状態を検出 するアイドリング検出手段の検出出力に基づいてコントローラが流量調節弁を制 御するように構成したので、エンジンのアイドリング時にコントローラが流量調 節弁を絞ることによりパワステポンプの負荷が増大し、各ギヤの歯面間の押付け 力が大きくなる。この結果、エンジン補機等の回転変動が抑えられるので、エン ジンのアイドリング時のギヤのがた打ち音の発生を低減することができる。また シザースギヤやフリクションギヤのように高精度は要求されず、かつ僅かな部品 の増加で済むので、コストを大幅に押上げることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案一実施例ギヤノイズ低減装置の構成図。

【図２】パワステポンプギヤを含む複数のギヤが噛合し
た状態を示すエンジンの正面図。

【図３】パワーステアリング装置の断面図。

【符号の説明】

１３ パワーステアリング装置 １４ 管路 １６ オイルリザーバタンク １７ オイル １８ パワステポンプ １８ｂ 吐出口 １９ パワステポンプギヤ ２１ エンジン ２２ クランク軸 ２３ クランク軸ギヤ ２４ アイドルギヤ ２６ 燃料噴射ポンプギヤ ２８ 分岐管 ２９ 安全弁 ３１ 流量調節弁 ３２ 回転センサ（アイドリング検出手段） ３３ 負荷センサ（アイドリング検出手段） ３４ コントローラ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 パワーステアリング装置(13)にオイルリ
   ザーバタンク(16)のオイル(17)を供給するパワステポン
   プ(18)と、 エンジン(21)のクランク軸(22)に固着された前記クラン
   ク軸ギヤ(23)に複数のギヤ(24,26)を介して噛合し前記
   ポンプ(18)を駆動するパワステポンプギヤ(19)と、 前記ポンプ(18)の吐出口(18b)と前記パワーステアリン
   グ装置(13)とを接続する管路(14)から分岐した分岐管(2
   8)に設けられ前記ポンプ(18)の吐出圧力が所定値以上に
   なったとき前記オイル(17)を前記タンク(16)に戻す安全
   弁(29)と、 前記管路(14)の分岐点(P)と前記パワーステアリング装
   置(13)との間の前記管路(14)に設けられ前記パワーステ
   アリング装置(13)への前記オイル(17)の流量を調節する
   流量調節弁(31)と、 前記エンジン(21)のアイドリング状態を検出するアイド
   リング検出手段(32,33)と、 前記アイドリング検出手段(32,33)の検出出力に基づい
   て前記流量調節弁(31)を制御するコントローラ(34)とを
   備えたギヤノイズ低減装置。