パワーステアリング装置

本出願は、その主題事項の全体を参考として引用し、本明細書に含めた、2012年9月13日出願の米国特許出願第13/613,060号の一部継続出願である。

本発明は、ステア可能な車の車輪を方向変更するときに使用する装置に関する。

既知のパワーステアリングシステムにおいて、エンジン駆動のポンプは、ポンプの作動中、1回転当たり一定容積の流体出力を提供する。このため、エンジン駆動ポンプからの流体の流量は、エンジン速度に比例する。この既知のパワースアリングシステムにおけるポンプは、エンジンが空転しているとき、許容可能な流体の流量を提供する寸法とされている。

既知のパワーステアリングモータ組立体は、エンジン速度と無関係に、一定の流体の流量を必要とする開放した中央弁を有している。エンジン速度と無関係に一定の流体の流量を得るため、既知のパワーステアリングシステムは、移動して、制御オリフィスにおいて一定の圧力降下を維持するばね負荷式弁スプールを有する流れ制御弁を利用する。

本発明は、ステア可能な車の車輪と接続されたパワーステアリングモータ組立体を含むステア可能な車の車輪を方向変更するときに使用される装置に関する。パワーステアリングモータ組立体と接続された第1のポンプは、車のエンジンの作動中、エンジンにより連続的に駆動され、圧力流体をパワーステアリングモータ組立体に供給する。パワーステアリングモータ組立体と接続された第2のポンプは、車のエンジンの作動中、エンジンにより連続的に駆動され。パワーステアリングモータ組立体及び第2のポンプと接続された弁は、第1のポンプ及び第2のポンプの双方の作動中、第2のポンプからの流体の流れをパワーステアリングモータ組立体及びリザーバの少なくとも一方に向ける。

本発明の別の局面において、ポンプ機構は、ロータのスリット内に配置されたベーンを有するロータを含む。カムリングがベーンと係合する。カムリングは、第1の楕円形内面を有する、第1の全体として半円形部分と、第2の楕円形内面を有する、第2の全体として半円形部分とを含む。第1の楕円形内面は、第1の距離だけ,ロータの中心から隔てられている。第2の楕円形内面は、第1の距離よりも長い第2の距離だけロータの中心から隔てられている。第1の楕円形面は、第1のポンプ領域を画成し、第2の楕円形面は第第2のポンプ領域を画成する。

本発明の上記の及びその他の特徴は、添付図面を参照して、以下の説明を読むことにより、本発明が関係する技術分野の当業者に明らかになるであろう。

本発明に従った構造とされ、かつ作動するパワーステアリング組立体の第1の一例としての実施の形態の概略図である。

本発明に従った構造とされ、かつ作動するパワーステアリング組立体の第2の一例としての実施の形態の概略図である。

本発明に従った構造とされ、かつ作動するパワーステアリング組立体の第3の一例としての実施の形態の概略図である。

本発明に従った構造とされ、かつ作動するパワーステアリング組立体の第4の一例としての実施の形態の概略図である。

本発明に従った構造とされ、かつ作動するパワーステアリング組立体の第5の一例としての実施の形態の概略図である。

本発明に従った構造とされ、かつ作動するパワーステアリング組立体の第6の一例としての実施の形態の概略図である。

本発明に従った構造とされ、かつ作動するパワーステアリング組立体の第7の一例としての実施の形態の概略図である。

上記の一例としての実施の形態の何れかにて使用される一例としてのポンプの概略図である。

最適な実施の形態の説明

本発明の第1の一例としての実施の形態に従った構造とされた車のステアリング装置10が図1に図示されている。車のステアリング装置10は、ステア可能な車の車輪14、16と接続された液圧パワーステアリングモータ組立体12を含む。ステアリング制御弁18は、パワーステアリングモータ組立体12と接続されている。ステアリング制御弁18は、手動にて回転可能な車のステアリングハンドル(図示せず)と接続された入力シャフト20を有している。ステアリング制御弁18は開放した中央制御弁とすることができる。

第1のポンプ22は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された第1の入力部24を有している。第1のポンプ22の流体出力部28は、流体供給導管32によりステアリング制御弁18の流体入口30と流体連通状態に接続されている。流体出力部28は、流体供給導管32の定面積の制御オリフィス34の上流側と流体連通している。第1のポンプ22は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。このため、エンジン36の作動中、ポンプ22は、圧力流体をパワーステアリングモータ組立体12に連続的に供給する。

第2のポンプ38は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部40を有している。第2のポンプ38の流体出力部42は、導管46により弁44と流体連通状態に接続されている。第2のポンプ38は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、エンジン36と同一の出力シャフト48に取り付けられると考えられる。このため、第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、同一の速度、すなわち、エンジン36の速度にて駆動される。

弁スプール50は、導管54により制御オリフィス34の上流側から送られた流体の圧力の影響の下、弁44のハウジング52内を移動する。同様に、弁スプール50は、導管56により制御オリフィス34の下流側から送られた流体の圧力の影響の下、ハウジング52内を移動する。導管56を通して送られ、かつ弁スプール50の下端(図1に見たとき)部分に付与される流体の圧力は、ハウジング52の下端部分と弁スプールとの間に配設された偏奇弁58による助けを受ける。

弁44は、第2のポンプ38からの流体を導管60を通してステアリング制御弁18の流体入口30に向ける。導管60は、逆止弁62を含む。弁44は、また、第2のポンプ38からの流体を導管64を通してリザーバ26に向ける。制御弁18及びリザーバ26に向けられる流体の量は、弁44のハウジング52内におけるスプール50の位置により決まる。ハウジング52に対するスプール50の位置は、定面積の制御オリフィス34における圧力降下によって制御される。パワーステアリングモータ組立体12は、周知の一体型とすることができ、また、ピストン72を取り囲むハウジング70を含む。ピストン72は、ハウジング70と協働して、ヘッド端チャンバ74と、ロッド端チャンバ76とを画成する。ステアリング制御弁18は、入力シャフト20の回転に応答して、既知の仕方にて、ヘッド端チャンバ74及びロッド端チャンバ76への及びこれらのチャンバからの流体の流れを制御する。パワーステアリングモータ組立体12から排出された流体は、リザーバ26に送られる。

ピストン72は、円弧状ピニオン歯列80とかみ合い係合状態に配設された線状ラック歯列78を有している。ピニオン80は、ステアリング連結機構84と接続されたセクタ歯車82上に配設されている。パワーステアリングモータ組立体12は、米国特許第6,546,322号に開示されたパワーステアリングモータ組立体の構造と全体として同様の既知の構造を有している。勿論、パワーステアリングモータ組立体は、所望であれば、異なる型式の構造とすることもできる。

エンジン36の速度が低下すると、第1のポンプ22からの流体の流れが減少するため、制御オリフィス34における圧力降下も減少する。弁44のスプール50は、制御オリフィス34における比較的小さい圧力降下に応答して、図1に示したように、上方に移動する。スプール50が上方に移動すると、導管60を通る流体の流れは増加し、導管64を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは減少する。このため、エンジン36の速度が低下すると、第2のポンプ38からパワーのステアリングモータ組立体12への流体の流れは増加する。第1のポンプ24及び第2のポンプ38からの組み合わさった流体の流れは、流体をパワーステアリングモータ組立体に供給して、ステア可能な車の車輪14、16を方向変更する。車が駐車及び同様の操作を行うときのように、エンジン36の速度が第1の所定の速度以下であるとき、第2のポンプ38からの全部の流体の流れは、パワーステアリング組立体12に向けられる。

エンジン36の速度が上昇すると、制御オリフィス34における圧力降下は増加する。制御オリフィス34における比較的小さい圧力降下に応答して、弁44のスプール50は、図1に示したように、下方に移動する。スプール50が下方に移動するとき、導管60を通る流体の流れは減少し、導管64を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは増加する。このため、エンジン36の速度が上昇すると、第2のポンプ38からパワーのステアリングモータ組立体12に向かう流体の流れは減少する。車が本道路の巡航速度にて走行しているときのように、エンジン36の速度が第2の所定の速度以上である場合、弁44は、第2のポンプ38からの全部の流体の流れをリザーバ26に向ける。このため、第1のポンプ22は、エンジン36が第2の所定の速度以上にて作動しているとき、第1のポンプ22からの出力は、パワーステアリングモータ組立体に供給して、車の車輪14、16をステアするのに十分であるような寸法とすることができる。このように、第1のポンプ22は、第2のポンプ38よりも小さい寸法とすることができる。

本発明に従った構造とされた車のステアリング装置の第2の一例としての実施の形態が図2に図示されている。図2のステアリング装置は、図1のステアリング装置と全体として同様である。従って、同様の構成要素は、同様の参照番号を用いて説明する。

図2に示した一例としてのステアリング装置110は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部24を有する第1のポンプ22を含む。第1のポンプ22の流体出力部28は、流体供給導管32によりステアリング制御弁18の流体入口30と流体連通状態に接続されている。流体出力部28は、流体供給導管32の定面積の制御オリフィス34の上流側と流体連通状態にある。第1のポンプ22は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。このため、エンジン36の作動中、ポンプ22は、圧力流体をパワーステアリングモータ組立体12に連続的に供給する。

第2のポンプ38は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部40を有している。第2のポンプ38の流体出力部42は、流体供給導管112によりステアリング制御弁18の流体入口30と流体連通状態に接続されている。第2のポンプ38は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、エンジンと36の同一の出力シャフト48に取り付けられると考えられる。このため、第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、同一の速度、すなわちエンジン36の速度にて駆動される。

導管114は、導管112からの流体を第1の弁116に向ける。弁スプール118は、導管112により、制御オリフィス34の上流側から送られた流体圧力の影響の下、第1の弁116のハウジング120内を移動する。同様に、弁スプール118は、導管124により、制御オリフィス34の下流側から送られた流体圧力の影響の下、ハウジング120内を移動する。導管124を通って送られ、かつ弁スプール118の右端(図2に見て)部分に付与された流体圧力は、ハウジング120の右端部分と弁スプールとの間に配設された偏奇ばね126による助けを受ける。

第1の弁116は、第2のポンプ38からの流体を導管130を通して第2の弁128に向ける。弁スプール132は、導管136により制御オリフィス34の下流側から送られた流体圧力の影響の下、第2の弁128のハウジング134内を移動する。同様に、弁スプール132は、導管138を通して導管130から送られた流体圧力の影響の下、ハウジング134内を移動する。導管138を通して送られ、かつ弁スプール132の左端(図2に見て)部分に付与された流体圧力は、ハウジング134の左端部と弁スプールとの間に配設された偏奇ばね140による助けを受ける。

第2の弁128は、第1の弁116からの流体を向け、このため、導管142を通って第2のポンプ38からリザーバ26に向ける。第2のポンプ38から制御弁18及びリザーバ26に向けられる流体の量は、第1の弁116及び第2の弁128のハウジング120、134内のスプール118、112の位置によって決まる。第1の弁116のハウジング120に対するスプール118の位置は、定面積の制御オリフィス34における圧力降下によって制御される。このため、第1の弁116は、エンジン36の速度によって制御される。第2の弁128のハウジング134に対するスプール132の位置は、全体として、制御オリフィス34の下流側と導管130内の圧力との間の圧力差によって制御される。このため、第2の弁128は、全体として、制御弁18からのステアリング要求の関数である弁116における圧力降下によって制御される。

エンジン36の速度が低下すると、定面積の制御オリフィス34における圧力降下は減少する。第1の弁1161のスプール118は、制御オリフィス34における比較的小さい圧力降下に応答して、図2に見て左方向に移動する。スプール118が左方向に移動すると、導管130を通る流体の流れは減少し、また、導管112を通って制御弁18に向かう流体の流れは増加する。このため、エンジン36の速度が低下すると、第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12への流体の流れは増加する。第1のポンプ22及び第2のポンプ38からの組み合わさった流体の流れは、流体をパワーステアリングモータ組立体に供給し、ステア可能な車の車輪14、16を方向変更する。車が駐車及び同様の操作をするときのように、エンジン36の速度が第1の所定の速度以下であるとき、第2のポンプ38からの全部の流体の流れは、パワーステアリングモータ組立体12に向けられる。

入力シャフト20がステアリング要求に応答して、回るとき、第1の弁116における圧力降下は、増加する。このため、第2の弁128のスプール132は、図2に見て、左方向に移動し、第1の弁116からリザーバ26への流体の流れを減少させる。第1の弁116における圧力降下が減少したならば、第2の弁128のスプール132は、右方向に移動して、第1の弁116からリザーバ26への流体の流れを増加させる。このようにして、第2の弁128は、第1の弁116における圧力降下を一定に維持する。

エンジン36の速度が上昇すると、定面積の制御オリフィス34における圧力降下は増加する。第1の弁116のスプール118は、制御オリフィス34における比較的大きい圧力降下に応答して、図2に見て、右方向に移動する。スプール118が右方向に移動すると、導管112を通る流体の流れは減少し、導管130を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは増加する。このため、エンジン36の速度が上昇すると、第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12への流体の流れは減少する。車が本道路の巡航速度にて走行するときのように、エンジン36の速度が第2の所定の速度以上であるとき、第2のポンプ38からの全部の流体の流れは、第2の弁128に向けられる。このため、第1のポンプ22は、エンジン36が第2の所定の速度以上の速度にて作動しているとき、第2のポンプ22からの出力は、パワーステアリングモータ組立体12に供給するのに十分であるような寸法とされている。このように、第1のポンプ22は、第2のポンプ38よりも小さい寸法とすることができる。

本発明に従った構造とされた車のステアリング装置の別の一例としての実施の形態が図3に図示されている。図3のステアリング装置は、全体として、図1のステアリング装置と同様である。従って、同様の構成要素は、同様の参照番号を用いて説明する。

図3に示した一例としてのステアリング装置210は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部24を有する第1のポンプ22を含む。第1のポンプ22の流体出力部28は、流体供給導管32によりステアリング制御弁18の流体入口30と流体連通状態に接続されている。第1のポンプ22は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。このため、エンジン36の作動中、ポンプ22は、圧力流体をパワーステアリングモータ組立体12に連続的に供給する。

第2のポンプ38は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部40を有している。第2のポンプ38の流体出力部42は、導管46によって弁244と流体連通状態に接続されている。第2のポンプ38は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、エンジン36の同一の出力シャフト48に取り付けられると考えられる。このため、第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、同一の速度、すなわち、エンジン36の速度にて駆動される。

コントローラ248は、弁244の位置を電気的に制御する。該コントローラ248は、センサ250からの信号を受信する。センサ250は、エンジン36の速度を感知する。コントローラは、エンジン36の速度の変化に応答して弁44を移動させる。コントローラは、また、車の速度センサ及び(又は)パワーステアリングモータ組立体12への流体の流れを感知し、弁244を制御するときに使用されるセンサからの信号を受信することも考えられる。

弁244は、第2のポンプ38からの流体を導管60を通してステアリング制御弁18の流体入口30に向ける。弁244は、また、第2のポンプ38からの流体を導管64を通ってリザーバ26にも向ける。制御弁18及びリザーバ26に向けられる流体の量は、弁244の位置によって決まる。弁244の位置は、コントローラ248により制御される。コントローラ248は、センサ250により感知されたエンジン36の速度に応答して弁244を移動させる。

エンジン36の速度が低下すると、コントローラ248は、弁244を移動させて導管60を通る流体の流れを増加させ、また、導管64を通ってリザーバ26へ向かう流体の流れを減少させる。このため、エンジン36の速度が低下すると、第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12への流体の流れは増加する。第1のポンプ22及び第2のポンプ38からの組み合わさった流体の流れは、流体をパワーステアリングモータ組立体12に供給し、ステア可能な車の車輪14、16を方向変更する。車が駐車及び同様の操作を行うときのように、エンジン36の速度が第1の所定の速度以下であるとき、コントローラ248は、弁244を移動させ、第2のポンプ38からの全部の流体のがパワーのステアリングモータ組立体に向けられる。

エンジン36の速度が低下すると、コントローラ248は、弁244を移動させ、導管60を通る流体の流れを減少させ、また、導管64を通ってリザーバ26に向かう流体の流れを増加させる。このため、エンジン36の速度が上昇すると、第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12に向かう流体の流れは減少する。車が本道路の巡航速度にて走行するときのように、エンジン36の速度が第2の所定の速度以上であるとき、コントローラ248は、弁244を移動させ、第2のポンプ38からの全部の流体の流れがリザーバ26に向けられる。このため、第1のポンプ22は、エンジン36が第2の第1の所定の速度以上の速度にて作動しているとき、第1のポンプ22からの出力は、パワーステアリングモータ組立体12に供給するのに十分であるような寸法とされている。このように、第1のポンプ22は、第2のポンプ38よりも小さくすることができる。

本発明に従った構造とされた、車のステアリング装置の別の一例としての実施の形態が図4に図示されている。図4のステアリング装置は、全体として、図1のステアリング装置と同様である。従って、同様の構成要素は、同様の参照番号を用いて説明する。

図4に示した一例してのステアリング装置310は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部24を有する第1のポンプ22を含む。第1のポンプ22の流体出力部28は、流体供給導管32によりステアリング制御弁18の流体入口30と流体連通状態に接続されている。流体出力部28は、流体供給導管32の定面積の制御オリフィス34の上流側と流体連通状態にある。第1のポンプ22は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。このため、エンジン36の作動中、ポンプ22は、圧力流体をパワーステアリングモータ組立体12に連続的に供給する。

第2のポンプ38は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部40を有している。第2のポンプ38の流体出力部42は、導管46により弁344と流体連通状態に接続されている。第2のポンプ38は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、エンジン36の同一の出力シャフト48に取り付けられると考えられる。このため、第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、同一の速度、すなわち、エンジン36の速度にて駆動される。

弁スプール350は、導管356により制御オリフィス34の下流側から送られた流体圧力の影響の下、弁344のハウジング352内を移動する。導管356を通して送られ、かつ弁スプール350の下端(図4に見て)部分に付与された流体圧力は、ハウジング352の下端部と弁スプールとの間に配設された偏奇ばね358による助けを受ける。

弁344は、第2のポンプ38からの流体を導管360を通して導管32に向ける。導管360は、逆止弁362を含む。導管360は、弁344からの流体を制御オリフィス34の上流側に向ける。このため、第1のポンプ22及び第2のポンプ344からの組み合わさった流体の流れは、制御オリフィス34を通って流れる。

弁スプール350は、導管364により導管360から弁のスプール350の上端(図4に見て)部分まで送られた圧力の影響の下、弁344のハウジング352内を移動する。弁344は、第2のポンプ38からの流体を導管366を通してリザーバ26に向ける。制御弁18及びリザーバ26に向けられる流体の量は、弁344のハウジング352内のスプール350の位置によって決まる。ハウジング352に対するスプール350の位置は、定面積の制御オリフィス34における圧力降下によって制御される。弁344は、第1のポンプ22及び第2のポンプ38双方のポンプからの流体は、制御オリフィス34を通って流れるから、これらのポンプからパワーステアリングモータ組立体12への組み合わさった流体の流れを一定に維持する。

エンジン36の速度が低下すると、定面積の制御オリフィス34における圧力降下は減少する。弁344のスプール350は、制御オリフィス34における比較的小さい圧力降下に応答して、図4に示したように、上方に移動する。スプール350が上方に移動すると、導管360を通る流体の流れ及び導管266を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは減少する。このため、エンジン36の速度が低下すると、第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12に向かう流体の流れは減少する。第1のポンプ22及び第2のポンプを38からの組み合わさった流体の流れは、流体を制御オリフィス34を通してパワーステアリングモータ組立体に供給し、ステア可能な車の車輪14、16を方向変更する。車が駐車及び同様の操作を行うときのように、エンジン36の速度が第1の所定の速度以下であるとき、弁344は、第2のポンプへ38からの全部の流体の流れをパワーステアリングモータ組立体に向ける。

エンジン36の速度が上昇すると、制御オリフィス34における圧力降下は増加する。弁344のスプール350は、制御オリフィス34における比較的大きい圧力降下に応答して、図4に示したように、下方に移動する。スプール350が下方に移動すると、導管360を通る流体の流れは減少し、また、導管366を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは増加する。このため、エンジン36の速度が上昇すると、第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12への流体の流れは減少する。車が本道路の巡航速度にて走行しているときのように、エンジン36の速度が第2の所定の速度以上であるとき、第2のポンプ38からの全部の流体の流れは、リザーバ26に向けられる。このため、第1のポンプ22は、エンジン36が第2の所定の速度にて作動しているとき、第1のポンプ22からの出力は、パワーステアリングモータ組立体12に供給するのに十分であるような寸法とされる。このように、第1のポンプ22は、第2のポンプよりも小さくすることができる。

本発明に従った構造とされた車のステアリング装置の別の一例としての実施の形態が図5に図示されている。図5のステアリング装置は、全体として、図1のステアリング装置と同様である。従って、同様の構成要素は、同様の参照番号を用いて説明する。

図5に図示した一例としてのステアリング装置410は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部24を有する第1のポンプ22を含む。第1のポンプ22の流体出力部28は、流体供給導管414により第1の弁412と流体連通状態に接続されている。第1のポンプ22は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。このため、エンジン36の作動中、ポンプ22は、圧力流体を弁412に連続的に供給する。

第2のポンプ38は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部40を有している。第2のポンプ38の流体出力部42は、導管46により第2の弁416と流体連通状態に接続されている。第2のポンプ38は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、エンジン36の同一の出力シャフト48に取り付けられると考えられる。このため、第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、同一の速度、すなわちエンジン36の速度にて駆動される。

弁スプール420は、導管426により定面積の制御オリフィス424の下流側から送られた流体圧力の影響の下、第1の弁412のハウジング422内を移動する。制御オリフィス424は、弁412からの流体を制御弁18の入口30に送る導管428内に配置されている。同様に、弁スプール420は、導管430により制御オリフィス424の上流側から送られた流体圧力の影響の下、ハウジング422内を移動する。導管426を通って送られ、かつ弁スプール420の下端(図5に見て)部分に付与された流体圧力は、ハウジング422の下端部分と弁スプールとの間に配設された偏奇弁432による助けを受ける。

弁412は、第1のポンプ22からの流体を導管428を通してステアリング制御弁28の流体入口30に向ける。弁412は、また、第1のポンプ22からの流体を導管434を通してリザーバ22に向ける。制御弁18及びリザーバ26に向けられる流体の量は、弁412のハウジング422内のスプール420の位置によって決まる。ハウジング422に対するスプール420の位置は、制御オリフィス424における圧力降下によって制御される。

弁スプール436は、導管40により制御オリフィス424の下流側から送られた流体圧力の影響の下、第2の弁416のハウジング438内を移動する。同様に、弁スプール436は、導管444により導管442から送られた流体圧力の影響の下、ハウジング438内を移動する。導管442は、第2の弁416からの流体を制御オリフィス424の上流側に向ける。導管442は、逆止弁446を含む。このため、第1の弁412及び第2の弁416からの組み合さった流れは、制御オリフィス424を通って流れる。導管440を通して送られ、かつ弁スプール436の下端(図5に見て)部分に付与された流体圧力は、ハウジング433の下端部分と弁スプールとの間に配設された偏奇ばね448による助けを受ける。

第2の弁416は、第2のポンプ380からの流体を導管428の定面積の制御オリフィス424の上流側に向ける。弁416は、また、第2のポンプ38からの流体を導管450を通してリザーバ26に向ける。定面積の制御オリフィス424の上流側及びリザーバ26に向けられる流体の量は、弁416のハウジング438内におけるスプール436の位置によって決まる。ハウジング438に対するスプール436の位置は、制御オリフィス424の下流側と制御オリフィス424の上流側と接続された導管442内の圧力との圧力差によって制御される。このため、スプール436の位置は、制御オリフィス424における圧力降下によって制御される。

エンジン36の速度が低下すると、定面積の制御オリフィス424における圧力降下は減少する。第2の弁416のスプール436は、制御オリフィス424における比較的小さい圧力降下に応答して、図5に示したように、上方に移動する。スプール46が上方に移動すると、導管442を通る流体の流れは増加し、また、導管450を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは減少する。このため、エンジン36の速度が低下すると、第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12に向かう流体の流れは増加する。第1のポンプ22及び第2のポンプ38からの組み合わさった流体の流れは、制御オリフィス424を通して流体をパワーステアリングモータ組立体に供給する。車が駐車及び同様の操作を行うときのように、エンジン36の速度が第1の所定の速度以下であるとき、弁416は、第2のポンプ38からの全部の流体の流れをパワーステアリングモータ組立体12に向ける。

エンジン36の速度が上昇すると、制御オリフィス424における圧力降下は増加する。第2の弁416のスプール436は、制御オリフィス424における比較的大きい圧力降下に応答して、図5に示したように、下方に移動する。スプール436が下方に移動すると、導管442を通る流体の流れは減少し、導管450を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは増加する。このため、エンジン36の速度が上昇すると、第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12に向かう流体の流れは減少する。車が通常の本道路の巡航速度にて走行しているときのように、エンジン36の速度が第2の所定の速度以上であるとき、第2のポンプ38からの全部の流体の流れがリザーバ26に向けられる。このため、第1のポンプ22は、エンジン36が第2の所定の速度以上の速度にて作動しているとき、第1のポンプ22からの出力は、パワーステアリングモータ組立体12に供給するのに十分であるような寸法とされている。このように、第1のポンプ22は、第2のポンプ38よりも小さくすることができる。

エンジン36の速度が第2の所定の速度以上であるとき、制御オリフィス424における圧力降下は、さらに増加する。第1の弁412のスプール420は、制御オリフィス424における大きい圧力降下に応答して、図5に示したように、下方に移動する。スプール420が下方に移動すると、導管428を通る流体の流れは減少し、また、導管434を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは増加する。このため、エンジンの速度が第2の所定の速度以上であるとき、第1のポンプ22からパワーステアリングモータ組立体12に向かう流体の流れは減少する。第1の弁422は、走行速度のように、エンジンの速度が第2の所定の速度以上であるときにのみ、第1のポンプ22からの流体をリザーバに向ける構造とされている。

本発明に従った構造とされた車のステアリング装置の別の一例としての実施の形態が図6に示されている。図6のステアリング装置は、図1のステアリング装置と全体として同様である。このため、同様の構成要素は、同様の参照番号を用いて説明する。

図6に示した一例としてのステアリング装置510は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部24を有する第1のポンプ22を含む。第1のポンプ22の流体出力部28は、導管514により弁512と流体連通状態に接続されている。第1のポンプ22は、車のエンジンの作動中、エンジン36により、連続的に駆動される。このため、エンジン36の作動中、ポンプ22は、圧力流体を弁512に連続的に供給する。

第2のポンプ38は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部40を有している。第2のポンプ38の流体出力部42は、導管516により弁512と流体連通状態に接続されている。第2のポンプ38は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、エンジン36の同一の出力シャフト48に取り付けられると考えられる。このため、第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、同一の速度、すなわちエンジン36の速度にて駆動される。

弁スプール520は、導管526により定面積の制御オリフィス524の下流側から送られた流体圧力の影響の下、弁512のハウジング522内を移動する。制御オリフィス524は、弁512からの流体を制御弁18の入力部30に送る導管528内に配置されている。同様に、弁スプール520は、導管530により、制御オリフィス524の上流側から送られた流体圧力の影響の下、ハウジング522内を移動する。導管526を通して送られ、かつ弁スプール520の下端(図6に見て)部分に付与された流体圧力は、ハウジング522の下端部分と弁スプールとの間に配設された偏奇ばね532による助けを受ける。

弁512は、第1のポンプ22からの流体を導管528を通してステアリング制御弁18の流体入口30に向ける。弁512は、また、第一ポンプ22からの流体を導管534を通してリザーバ26にも向ける。導管542は、弁512からの流体を制御オリフィス524の上流側に向ける。導管542は、逆止弁546を含む。弁512は、第2のポンプ38からの流体を導管542を通して導管528の定面積の制御オリフィス524の上流側に向ける。このため、第1のポンプ22及び第2のポンプ38の双方からの流れは、制御オリフィス524を通って流れる。弁512は、また、第2のポンプ38からの流体を導管550通してリザーバ26に向ける。第1のポンプ22及び第2のポンプ38から制御弁18及びリザーバ26に向けられる流体の量は、弁512のハウジング522内のスプール520の位置によって決まる。ハウジング522に対するスプール520の位置は、定面積の制御オリフィス524における圧力降下によって制御される。

エンジン36の速度が低下すると、定面積の制御オリフィス524における圧力降下は減少する。弁512のスプール520は、制御オリフィス524における比較的小さい圧力降下に応答して、図6に示したように、上方に移動する。スプール520が上方に移動すると、導管542を通る流体の流れは増加し、また、導管550を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは減少する。このため、エンジン36の速度が低下すると、第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12への流体の流れは増加する。第1のポンプ22及び第2のポンプ38からの組み合わさった流体の流れは、流体を制御オリフィス524を通してパワーステアリングモータ組立体に供給し、ステア可能な車の車輪14、16を方向変更させる。車が駐車及び同様の操作を行うときのように、エンジン36の速度が第1の所定の速度以下であるとき、弁512は、第1のポンプ22及び第2のポンプ38からの全部の流体の流れをパワーステアリングモータ組立体12に向ける。

エンジン36の速度が上昇すると、制御オリフィス524における圧力降下は増加する。弁512のスプール520は、制御オリフィス524における比較的大きい圧力降下に応答して、図6に示したように、下方に移動する。スプール520が下方に移動すると、導管542を通る流体の流れは減少し、また、導管550を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは増加する。このため、エンジン36の速度が上昇すると、第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12に向かう流体の流れは減少する。車が通常の本道路の巡航速度にて走行するときのように、エンジン36の速度が第2の所定の速度以上であるとき、第2のポンプ38からの全部の流体の流れは、リザーバ26に向けられる。このため、第1のポンプ22は、エンジン36が第2の所定の速度以上の速度にて作動しているとき、第1のポンプ22からの出力は、パワーステアリングモータ組立体12に供給するのに十分であるような寸法とされる。このように、第1のポンプ22は、第2のポンプ38よりも小さくすることができる。

エンジン36の速度が第2の所定の速度以上であるとき、制御オリフィス524における圧力降下はさらに増加する。弁512のスプール520は、制御オリフィス524における大きい圧力降下に応答して、図6に示したように、下方にする。スプール520が下方に移動すると、導管528を通る流体の流れは減少し、また、導管543を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは増加する。このため、エンジンの速度が第2の所定の速度以上であるとき、第1のポンプ22からパワーステアリングモータ組立体12への流体の流れは減少する。弁512は、エンジンの速度が第2の所定の速度以上であるときにのみ、第1のポンプ22からの流体をリザーバに向けるような構造とされている。エンジンの速度が第2の所定の速度に等しいか又はそれ以下のとき、弁512は、第1のポンプ22からの全部の流体の流れをパワーステアリングモータ組立体12に向ける。

本発明に従った構造とされた車のステアリング装置の別の一例としての実施の形態が図7に図示されている。図7のステアリング装置は、全体として、図1のステアリング装置と同様である。従って、同様の構成要素は、同様の参照番号を用いて説明する。

図7に示した一例としてのステアリング装置710は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部24を有する第1のポンプ22を含む。第1のポンプ22の流体出力部28は、流体供給導管32によりステアリング制御弁18の流体入口30と流体連通状態に接続されている。流体出力部28は、流体供給導管32の定面積の制御オリフィス34の上流側と流体連通状態にある。第1のポンプ22は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。このため、エンジン36の作動中、ポンプ22は、パワーステアリングモータ組立体12に対して圧力流体を連続的に供給する。

第2のポンプ38は、流体リザーバ26と流体連通状態に接続された流体入力部40を有している。第2のポンプ38の流体出力部42は、導管46により弁744と流体連通状態に接続されている。第2のポンプ38の流体出力部42は、また、導管746により制御オリフィス34の上流側にて供給導管32と流体連通状態に接続されている。導管746は、逆止弁748を含む。このため、弁744を通らなかった、第1のポンプ22からの流体、及び第2のポンプ38からの流体の組み合わさった流体の流れは、制御オリフィス34を通る。

第2のポンプ38は、車のエンジンの作動中、エンジン36により連続的に駆動される。このため、エンジン36の作動中、ポンプ38は、圧力流体をパワーステアリングモータ組立体12に連続的に供給する。第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、エンジン36の同一の出力シャフト48に取り付けられることが考えられる。このため、第1のポンプ22及び第2のポンプ38は、同一の速度すなわちエンジン36の速度にて駆動される。

弁スプール750は、導管756により制御オリフィス34の下流側から送られた流体圧力の影響の下、弁744のハウジング752内を移動する。導管756を通って送られ、かつ弁スプール750の下端(図7に見て)部分に付与された流体圧力は、ハウジング752の下端部分と弁スプールとの間に配設された偏奇ばね758による助けを受ける。

弁スプール750は、導管32の制御オリフィス34の上流側から導管766により弁スプール750の上端(図7に見て)部分に送られた圧力の影響の下、弁744のハウジング752内を移動する。導管766は、制御オリフィス34の上流側から、また、導管746と導管32との交差点の下流側からの流体を送る。このため、導管766は、第1のポンプ22及び第2のポンプ38の双方からの流体をハウジング752の上端部分に送る。

弁744は、導管460からの流体を導管768を通してリザーバ26に向ける。また、弁744は、導管766からの流体を導管770を通してリザーバ26に向ける。第1のポンプ22及び第2のポンプ38から制御弁18及びリザーバ26に向けられる流体の量は、弁744のハウジング752内におけるスプール750の位置によって決まる。ハウジング752に対するスプール750の位置は、定面積の制御オリフィス34における圧力降下によって制御される。

エンジン36の速度が低下すると、定面積の制御オリフィス34における圧力降下は減少する。弁744のスプール750は、制御オリフィス34における比較的小さい圧力降下に応答して、図7に示したように、上方に移動する。スプール750が上方に移動すると、導管768,770を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは減少し、また、導管746を通る第2のポンプ38からの流体の流れは増加する。このため、エンジン36の速度が低下すると、第1のポンプ22及び第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12に向かう流体の流れは減少する。第1のポンプ22及び第2のポンプ38からの組み合わさった流体の流れは、制御オリフィス34を通して 流体をパワーステアリングモータ組立体に供給し、ステア可能な車の車輪14、16を方向変更する。車が駐車及び同様の操作を行うときのように、エンジン36の速度が第1の所定の速度以下のとき、弁744は、導管46、766からリザーバ26への流体の流れを防止し、かつ第1のポンプ22及び第2のポンプ38からの全部の流体の流れをパワーステアリングモータ組立体12に向ける。

エンジン36の速度が上昇すると、制御オリフィス34における圧力降下は増加する。弁744のスプール750は、制御オリフィス34における比較的大きい圧力降下に応答して、図7に示したように、下方に移動する。スプール750が下方に移動すると、導管46からリザーバ26への流体の流れは増加し、また、導管746を通る第2のポンプからの流体の流れは減少する。導管766を通ってリザーバ26に向かう流体の流れも増加することができる。このため、エンジン36の速度が上昇すると、第1のポンプ22及び第2のポンプ38からの流体の流れは減少する。車が通常の本道路の巡航速度にて走行しているときのように、エンジン36の速度が第2の所定の速度以上であるとき、スプール750は、更に下方に移動する。導管46からリザーバ38への流体の流れは増加し、また、第2のポンプ38から導管746を通る流体の流れは減少する。また、導管766を通ってリザーバ26に向かう流体の流れは更に増加する。このため、第1のポンプ22及び第2のポンプ38からパワーステアリングモータ組立体12に向かう流体の流れは減少する。

図1から図7にて説明した車のステアリング装置の任意の1つにて使用される機構600の一例としての実施の形態が図8に示されている。ポンプ機構600は、ロータ610と、カムリング612とを含む。ロータ610は、入力シャフト614と接続されている。ロータ610及び入力シャフト614は、カムリング612に対して共に回転する。入力シャフト614は、エンジン36の出力シャフト48と接続することができる。ロータ610は、出力シャフト48と接続されることも考えられる。このため、ロータ610は、エンジン36と同一の速度にて回転する。

ロータ610は、複数の半径方向スリット620を含む。ベーン622がスリット620内に配置されている。スリット620の底部は、流体圧力を受け取って、ベーンを移動させ、カムリング612と係合させる。このため、ベーン622は、ベーンの間に配置された複数のポンプ室を画成する。

カムリング612は、第2の全体として半円形部分632と接続された第1の全体として半円形部分630を含む。第1の半円形部分630は、第1の楕円形内面を有している。該第1の楕円形内面は、第1の所定の距離R1だけロータ610の中心から隔てられている。第1の楕円形内面とロータ610との間の空間は、第1のポンプ領域P1を画成する。第2の半円形部分632は、第2の楕円形内面を有している。該第2の楕円形内面は、第2の所定の距離R2だけロータ610の中心から隔てられている。第2の楕円形内面とロータ610との間の空間は、第2のポンプ領域P2を画成する。距離R2は、距離R1よりも長い。ポンプ領域P1、P2の各々は、入口と、出口とを有している。このため、ロータ610がカムリング612に対して回転する間、ポンプ領域P1が送出す流体は、ポンプ領域P2からのものよりも少ない。第一及び第2の半円形部分630、632は単一体として形成することが考えられる。

ポンプ領域P1は、図1から図6の車のステアリング装置にて第1のポンプ22として使用することができ、また、ポンプ領域P2は、第2のポンプ38として使用することができる。第1のポンプ領域P1は、第2の所定の速度以下のエンジン速度にて駐車操作を行うためステアリング装置が必要とする流れの1/3を提供し、また、第2のポンプ領域は、第1の所定の速度以下のエンジン速度にて駐車操作を行うためステアリング装置が必要とする流れの2/3を提供することができる。

本発明の上記の説明から、当業者は、本発明に対する応用例、改良、変更及び変形例を認識することができるであろう。当業者の範囲に属するかかる応用例、改良、変更及び変形例は、請求の範囲に包含することを意図するものである。