JPH0646774Y2 - 電動油圧式パワ−ステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は電動油圧式パワーステアリング装置に関し、特
に低温時にグリース状態となる作動油が油圧発生源とし
てのオイルポンプを駆動する電動機に対し悪影響を及ぼ
すことを防止し得るようにしてなる電動油圧式パワース
テアリング装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

ハンドル操作に連動して操舵補助力を生じさせるパワー
ステアリング装置として、従来一般には、エンジンによ
り駆動されるオイルポンプを用い、このオイルポンプか
らの作動油を操舵方向に応じてパワーシリンダ側に給送
するような構成とされた油圧式のものが主流を占ている
が、近年上述したオイルポンプを電動機で駆動するよう
にしてなる電動油圧式のものが、たとえば特開昭59−59
574号公報などにより提案されるようになっている。そ
して、このような電動油圧式のものでは、エンジンのよ
うに回転数が大きく変動するといった問題はなく、所要
の回転数でオイルポンプを回転駆動させることができる
ため、流量制御弁等による油圧制御が不要で、構成の簡
素化や省エネルギ化を達成し得るとともに、車速に応じ
た油圧制御も簡単かつ適切に行なえ、さらに電動機を操
舵必要時にのみ駆動することで、無駄なエネルギ損失を
一掃し得る等といった種々の利点を有している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上述したような利点を奏する電動油圧式パワ
ーステアリング装置において、これを寒冷地等のような
低温雰囲気中で使用した場合に、その温度変化による影
響を受けて動作上での信頼性が低下してしまうといった
問題を生じている。すなわち、この種装置を構成するオ
イルリザーバやパワーシリンダへの油圧配管内に充満さ
れている作動油は、寒冷地等のような低温雰囲気中（た
とえば−40℃以下）ではその温度影響により、かなりの
粘性を有するグリース状態となってしまうものであり、
このようなグリース状態にある作動油を、電動機により
オイルポンプを駆動して給送しようとすると、オイルポ
ンプが抵抗により回転し難く、電動機に対する負荷が増
大して、過大電流となってしまうものであった。そし
て、このような状況となると、電力消費が増大すること
でバッテリが放電しつくし状態となったり、また過大電
流により電動機に付設されるパワートランジスタの破
損、電動機の発熱による動作上の信頼性の低下、さらに
電動機の回転数低下によるハンドルの引掛かり等といっ
た問題を生じるものであり、これらの問題点を一掃し得
る、何らかの対策を講じることが必要とされている。

〔問題点を解決するための手段〕

このような要請に応えるために本考案に係る電動油圧式
パワーステアリング装置は、電動機にて駆動されるオイ
ルポンプによりパワーシリンダ側に給送される作動油を
貯溜しているオイルリザーバの側壁部で少なくとも作動
油が貯溜される下側部分を取り囲むように湾曲形成され
ている作動油加熱用の層状ヒータを、巻付け状態等で付
設するとともに、この層状ヒータへの通電制御をエンジ
ン始動信号の入力によって行なう通電制御用コントロー
ラを設けるようにしたものである。

〔作用〕

本考案によれば、オイルリザーバの外側壁部あるいは内
側壁部に少なくとも下側部分を取り囲む状態で付設した
作動油加熱用の層状ヒータを、エンジン始動直後に通電
制御用コントローラで通電して発熱させることにより、
寒冷地等においてグリース状態となっている作動油を迅
速かつ確実に加熱し、その結果低温時における電動機に
対する負荷を軽減し、電力消費を低減させ得るものであ
る。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図および第２図は本考案に係る電動油圧式パワース
テアリング装置の一実施例を示すものであり、これらの
図においては、その要部となるオイルリザーバ１が、パ
ワーステアリング装置の油圧発生源となりかつ電動機２
で駆動させるオイルポンプ３の周囲に一体的に付設され
ている場合を示している。

まず、上述したオイルリザーバ１が付設されているオイ
ルポンプ３の概略構成を、第２図を用いて簡単に説明す
ると、図中4,5はオイルポンプ３を構成するフロントお
よびリヤ側のポンプボディで、その内部には圧油給送手
段としてのベーン6a、ロータ6bおよびカムリング6cから
なるポンプカートリッジ６と、その内部に形成される一
対のポンプ室に対し作動油を供給するポンプ吸込側通路
7a、ポンプ室から吐出される圧油が導かれるポンプ吐出
側圧力室7b、さらにその圧油を吐出口８に導くポンプ吐
出側通路7cなどが内設されるとともに、前記ロータ6bは
前記電動機２側から延設された出力軸９上に連結支持さ
れることで回転駆動されるように構成されている。そし
て、このロータ6bが電動機２の出力軸９により回転駆動
されることにより、オイルリザーバ１内の作動油を吸込
み、図示しないパワーシリンダ側に吐出するように作動
されるものであり、その他のポンプ構成および作用など
は周知の通りで、その詳細な説明は省略する。

一方、上述した構成によるオイルポンプ３の周囲には、
第１図および第２図に示されるように、全体が略カップ
状を呈しオイルリザーバ１を構成するリザーバ本体10
が、ポンプ３の前端部側から嵌装して装着され、かつそ
の先端部開口が前記電動機２側に連結固定されている。
このリザーバ本体10は、上述したオイルポンプ３に対し
作動油を供給するとともに、このオイルポンプ３からパ
ワーシリンダ側に送られた作動油が還流される作動油の
貯蔵容器を構成するもので、その外周部上方には、パイ
プ体からなるフィラー部11が設けられ、その先端開口部
が給油口11aとなっており、その外方端には密閉用のキ
ャップ12被冠して設けられている。なお、図中12aはこ
のオイルリザーバ１内の貯蔵量を確認するためのレベル
ゲージで、また13はこの給油口11a部分を覆うフィル
タ、14はリザーバ本体10の下側に設けられパワーシリン
ダ側から還流されてきた作動油をリザーバ本体10内に戻
すための戻りパイプ、さらに図中15は上述したように一
体構成とされているオイルリザーバ１、電動機２および
オイルポンプ３を車輛の所要の取付け位置に固定するた
めのブラケットである。

さて、本考案によれば、上述した構成を有する電動油圧
式パワーステアリング装置におけるオイルリザーバ１に
おいて、その側壁部の一部（本実施例ではリザーバ本体
10の外側壁部の少なくとも下側部分）に対し巻付き状態
で作動油加熱用の層状ヒータ20を付設し、この層状ヒー
タ20を、通電制御用コントローラによるエンジン始動直
後のバッテリからの通電によって発熱させ、リザーバ１
内に貯溜されている作動油を所要の状態で加熱し得るよ
うに構成したところに特徴を有している。

これを詳述すると、本実施例では、第３図ないし第５図
に示したような積層型構造を有する層状ヒータ20を、略
々半管状を呈するように湾曲形成して用いている。そし
て、これを第１図および第２図に示すような状態で、オ
イルリザーバ１を構成するリザーバ本体10外側壁部の一
部（斜め下側部分）に対し巻付け状態で保持させ、さら
にこのリザーバ本体10の外側壁部に対し頭部が溶接等で
固着されたボルト21aに対しそれぞれの端部を嵌装させ
るとともにナット21bで締付けることで、リザーバ本体1
0に対し密着状態で組付け固定するような構成とした場
合を示している。なお、図中22a,22bは前記層状ヒータ2
0に対し図示しないバッテリ側からの通電を行なう一対
のリード線で、層状ヒータ20両端側の端子取出部23,23
からそれぞれ外部に引出されている。

ここで、上述した層状ヒータ20としては、第３図ないし
第５図に示したように、内、外金属板24,25間に複数枚
の絶縁板26,26,‥‥間に介装した状態で波状を呈する抵
抗線27を付設し、さらにその外側には外部への放熱を抑
制し得るように断熱材28を積層した状態で介在させるこ
とによって形成されるものを用いるとよい。なお、図中
29は内、外金属板24,25間でその両側に介装されている
スペーサ、23aはリード線ホルダ、23bは端子板で、また
前記抵抗線27の両側折返し部27aは、絶縁板26の形成さ
れている係止孔26aに適宜係止されることで、振動等に
対して位置ずれが生じないような構成とされている。こ
の場合、このような層状ヒータ20としては、たとえば80
0ccの作動油を３分間で30℃以上に上昇させ得るように
各部を設定するとよい。

このような構成において、オイルリザーバ１の外側壁部
に付設した層状ヒータ20は、エンジンの始動直後にこの
エンジン始動に伴なうエンジン信号が入力される通電制
御用コントローラ（後述する）からの通電制御によっ
て、自動的に通電されて発熱する。そして、寒冷地等に
おいてグリース状態となっている作動油を迅速かつ確実
に加熱し、その結果として低温時における電動機２に対
する負荷を軽減し、その供給電流、消費電力を低減させ
得るもので、従来のような温度影響による問題を一掃す
ることが可能となる。

特に、本実施例のように層状ヒータ20をオイルリザーバ
１の外側壁部で斜め下側部分への巻付け状態で付設して
いる構造によれば、このヒータ20の発熱によりリザーバ
１内に貯溜されている作動油を迅速かつ確実に加熱する
ことが可能で、効率のよい加熱が可能であるばかりでな
く、この層状ヒータ20を付設するリザーバ本体10の外側
壁部としての鉄板等のもつ熱伝導性等をも巧みに利用し
てリザーバ１全体を均一に加熱して暖めることができる
等の利点もある。

また、このような本実施例構造によれば、層状ヒータ20
の付設が不要な地域で使用される車輛に搭載するオイル
リザーバ１との構成等を共通化でき、単にこの層状ヒー
タ20の着脱だけで対処し得るため、汎用性の面でも優れ
ている。

しかし、本考案は必ずしもこのような実施例構造に限定
されず、たとえば第６図に示すような変形例も考えられ
る。すなわち、この第６図はたとえば抵抗線等を埋設し
てなる層状ヒータ30を、オイルリザーバ１内でその内側
壁部の下側部分に沿って付設した場合を示している。こ
のような構成では、前述した外部取付け型に比べ外部へ
の放熱等といった問題は少なく、断熱材等も薄くてもよ
い。なお、この場合の端子取出部23は、ターミナル電極
31をシール材と絶縁板との組合せによりシール性を確保
した状態で外部に引出し、これにリード端子32をナット
等で固定するような構成とするとよい。

ここで、上述した構成による電動油圧式パワーステアリ
ング装置において、作動油加熱用の層状ヒータ20（また
は30）への通電制御は、たとえば第７図（ａ），（ｂ）
に示すような通電制御系によるコントローラを採用した
自動式とするとよい。

すなわち、上述したような作動油加熱用ヒータへの通電
制御としては、手動スイッチによりオン・オフするよう
にしたり、あるいは手動スイッチでオンしタイマ等で一
定時間経過後にオフさせるような手動、半自動式によっ
て通電制御することが考えられるが、このようにすると
操作が煩雑であるばかりでなく、作動油の加熱が必要な
際の確実性に欠けるという問題を避けられないもので、
上述した自動式による実用上での利点は大きい。

これを詳述すると、第７図（ａ）における通電制御用コ
ントローラは、バッテリ50からヒータ20への電気回路途
中に設けられるリレーやトランジスタ等によるスイッチ
ング手段51と、これに付設されたタイマ52等によって構
成され、前記スイッチング手段51をエンジンの始動信号
でオンさせ、ヒータ20への通電制御を行なうとともに、
一定時間経過後に通電をオフさせるように構成されてい
る。この場合、エンジン始動後にヒータ20を通電するよ
うにしたのは、エンジン始動時にはバッテリ電圧が低下
し、効率的に問題となるからである。

また、同図（ｂ）における通電制御用コントローラは、
電気回路中のスイッチング手段51を、リザーバ１内や配
管内等の作動油温度やリザーバ外壁温度等を検出する温
度センサおよびエンジン始動による信号が入力されるこ
とで制御するヒータコントローラ部53によって構成され
ている。そして、このヒータコントローラ部53で、ヒー
タ20に対し所定温度以下であるときにのみスイッチング
手段51により通電して発熱させるようにし、かつ所定時
間経過後にタイマ等でオフするようにしたり、温度セン
サで所定温度以上になった状態を検出することで前記ヒ
ータコントローラ部53でオフするようにすればよい。

このようなコントローラによれば、より一層効率のよい
ヒータ制御が行なえる。これは、リザーバ１内の作動油
温度が低温である以外は、ヒータ20を発熱させることが
無駄であることから明らかであろう。

なお、本考案は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を、適宜変形、変更することは自由であ
る。たとえば本考案によるオイルリザーバ１は、上述し
た実施例のような電動機２付きのオイルポンプ３との一
体型に限定されない。また、本考案を特徴づける層状ヒ
ータ20,30としても、適宜の変形例が考えられる。要は
オイルリザーバ１の側壁部で少なくとも下側部分に巻付
けられて付設され、リザーバ１内に貯溜される作動油を
効率よく加熱し得るような層状ヒータであればよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係る電動油圧式パワーステ
アリング装置によれば、電動機にて駆動されるオイルポ
ンプによりパワーシリンダ側に給送される作動油を貯溜
しているオイルリザーバの側壁部の少なくとも下側部分
を取り囲むように湾曲形成されている作動油加熱用の層
状ヒータを付設するとともに、この層状ヒータへの通電
制御をエンジン始動信号の入力によって行なう通電制御
用コントローラを設けるようにしたので、簡単かつ安価
な構成にもかかわらず、エンジン始動直後にコントロー
ラによって層状ヒータに自動的に通電してこれを発熱さ
せ、リザーバ内に貯溜されている作動油が寒冷地等でグ
リース状態にあったとしても、これを迅速かつ確実にし
かも効率よく加熱して溶融させることができる。特に、
本考案によれば、層状ヒータを、リザーバの側壁部で少
なくとも下側部分を取り囲むように付設していることか
ら、リザーバ内の作動油を効率よく加熱することができ
るという利点がある。

そして、このような本考案によれば、リザーバ内の作動
油をエンジン始動に伴って迅速かつ確実に加熱すること
ができるため、オイルポンプを介して電動機に与えられ
る負荷を軽減し、その供給電流、消費電力を低減するこ
とができ、その結果従来の温度影響による問題点を一掃
し得る等の実用上優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る電動油圧式パワーステアリング装
置の一実施例を示す要部側面図、第２図はその縦断側面
図、第３図ないし第５図はヒータとしての一例を示す概
略正面図、そのIV−IV線拡大断面図および端子取出部の
拡大断面図、第６図は本考案の別の実施例を示す図、第
７図（ａ），（ｂ）はヒータ通電制御方法を説明するた
めの図である。 １……オイルリザーバ、２……電動機、３……オイルポ
ンプ、10……リザーバ本体、20,30……作動油加熱用ヒ
ータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−54036（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−32571（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−137873（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機により駆動されることでオイルリザ
   ーバ内の作動油をパワーシリンダ側に給送するオイルポ
   ンプを備えてなる電動油圧式パワーステアリング装置に
   おいて、 前記オイルリザーバの側壁部で少なくとも作動油が貯溜
   される下側部分を取り囲むように湾曲形成されている作
   動油加熱用の層状ヒータを付設するとともに、 この作動油加熱用層状ヒータへの通電制御をエンジン始
   動信号の入力によって行なう通電制御用コントローラを
   設けたことを特徴とする電動油圧式パワーステアリング
   装置。