(57)【要約】【課題】油圧の漏れもなく、簡単な構成でエア抜け特性を向上させる。【解決手段】パワーステアリング装置は、第２ハウジング２５にてインナロータ２２及びアウタロータ２１の収容部の側壁をなし、インナロータ２２及びアウタロータ２１の側面に対して接離することで、該側面とのサイドクリアランス１６１を変化させるプレート１４０を備えるとともに、リザーバタンク７１に連通する部位に面するサイドクリアランス１６１を、作動油の油圧によりインナロータ２２及びアウタロータ２１の側面２１ｃ，２２ｃに接する方向にプレート１４０を移動することで小さくする。【選択図】図８
2009036039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外歯を有するインナロータと、前記インナロータの外歯と噛み合う内歯を有するアウタロータと、前記インナロータ及びアウタロータを内部に収容し、リザーバタンクの作動流体を内部に補充するための吸入口及び加圧した作動流体を流路に吐出する吐出口を有するハウジングと、を備えるトロコイドポンプにおいて、
前記ハウジングにて前記インナロータ及びアウタロータの収容部の側壁をなし、前記インナロータ及びアウタロータの側面に対して接離することで、該側面との隙間を変化させる可動部を備えるとともに、前記リザーバタンクに連通する部位に面する前記隙間を、前記作動流体の流体圧により前記インナロータ及びアウタロータの側面に接する方向に前記可動部を移動することで小さくすることを特徴とするトロコイドポンプ。
【請求項２】
前記ハウジングにて前記インナロータ及びアウタロータの側面に対向する側面に凹溝形状とされて形成され、前記インナロータ及びアウタロータの側面に対向する開口部が前記可動部により閉塞されつつ、該可動部を該側面に対して接離自在に案内する可動案内部と、前記可動案内部に案内されている前記可動部を該側面から離間する方向に付勢する弾性手段と、を備え、前記可動案内部にて前記可動部により閉塞されて形成された空間の圧力を前記作動流体の流体圧で大きくして、前記可動部を前記弾性手段の弾性力に抗して該側面に接する方向に移動させることを特徴とするトロコイドポンプ。
【請求項３】
前記吸入口から補充される作動流体の流体圧により前記インナロータ及びアウタロータの側面に接する方向に前記可動部を移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のトロコイドポンプ。
【請求項４】
前記可動案内部にて前記可動部により閉塞されて形成された空間が前記吸入口と連通し、前記吸入口から補充される作動流体の流体圧により前記空間の圧力を大きくしており、前記可動部には、前記空間に臨む面から前記インナロータ及びアウタロータの側面に対向する面に貫通するオリフィスを設けることを特徴とする請求項３に記載のトロコイドポンプ。
【請求項５】
前記吐出口から吐出される作動流体の流体圧により前記インナロータ及びアウタロータの側面に接する方向に前記可動部を移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のトロコイドポンプ。
【請求項６】
前記ハウジングには、前記インナロータを回転駆動する駆動軸を支持するとともに、前記リザーバタンクに連通する支持孔が形成されており、前記隙間は前記支持孔に連通していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のトロコイドポンプ。
【請求項７】
作動流体の流体圧をトロコイドポンプにより発生させるパワーステアリング装置において、
前記トロコイドポンプは、外歯を有するインナロータと、前記インナロータの外歯と噛み合う内歯を有するアウタロータと、前記インナロータ及びアウタロータを内部に収容し、リザーバタンクの作動流体を内部に補充するための吸入口及びラック軸と一体とされたシリンダが収容されるシリンダ室に連通する流路に、加圧した作動流体を吐出する吐出口を有するハウジングと、前記ハウジングにて前記インナロータ及びアウタロータの収容部の側壁をなし、前記インナロータ及びアウタロータの側面に対して接離することで、該側面との隙間を変化させる可動部と、を備え、
前記リザーバタンクに連通する部位に面する前記隙間を、前記作動流体の流体圧により前記インナロータ及びアウタロータの側面に接する方向に前記可動部を移動することで小さくすることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項８】
作動流体の油圧をトロコイドポンプにより発生させるパワーステアリング装置のユニット内に前記作動流体を充填させるために行うエア抜き方法において、
前記トロコイドポンプは、外歯を有するインナロータと、前記インナロータの外歯と噛み合う内歯を有するアウタロータと、前記インナロータ及びアウタロータを内部に収容し、リザーバタンクの作動流体を内部に補充するための吸入口及びラック軸と一体とされたシリンダが収容されるシリンダ室に連通する流路に、加圧した作動流体を吐出する吐出口を有するハウジングと、を備えており、
前記インナロータ及びアウタロータの側面と前記ハウジングにて該側面に対向する側壁との隙間であり、前記作動流体のリザーバタンクに連通する隙間を、エア抜き時に大きくし、エア抜き後に作動流体が充填された後には、該作動流体の流体圧により小さくすることを特徴とするパワーステアリング装置のエア抜き方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーステアリング装置等に搭載されるトロコイドポンプ、そのようなパワーステアリング装置、及びそのようなパワーステアリング装置のエア抜き方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーステアリング装置を車体に組み付けた後、パワーステアリング装置のユニット全体に作動油を行き渡らせるために、パワーステアリング装置のユニット内のエア抜きが必要になる。このとき、ユニット内を空気が流動する際の圧損が大きいと、リザーバタンクまでのエア抜け特性、すなわち、ユニット内の空気がタンクまで戻りきる特性、又は作動油がユニット全体まで行き渡る特性が悪くなる。
ここで、特許文献１に開示の技術では、トロコイドポンプで、オーバーラップしたエア抜き通路を設け、エア抜け特性とポンプ効率とを両立させている。
【特許文献１】特開２００３−２３９８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１では、溝と溝がオーバーラップしたときに、エア通路が連通する構成（方法）となっているため、低粘度のオイルを使用した場合には、そのオイルがこの部分から流通し、油圧の漏れてしまうという問題が発生する。
本発明の課題は、油圧の漏れもなく、簡単な構成でエア抜け特性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明は、ハウジングにてインナロータ及びアウタロータの収容部の側壁をなし、これらインナロータ及びアウタロータの側面に対して接離することで、該側面との隙間を変化させる可動部を備え、作動流体の流体圧によりインナロータ及びアウタロータの側面に接する方向に可動部を移動することで、リザーバタンクに連通する部位に面する前記隙間を小さくする。このとき、小さくなった隙間は、トロコイドポンプの駆動を確保しつつも、作動流体が該隙間に入り込むのを防止できる程度のものである。
また、本発明は、インナロータ及びアウタロータの側面とハウジングにて該側面に対向する側壁との隙間であり、作動流体のリザーバタンクに連通する隙間を、エア抜き時に大きくし、エア抜き後に作動流体が充填された後には、該作動流体の流体圧により小さくする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、エア抜きの際に、インナロータ及びアウタロータの側面の隙間を介してリザーバタンクに空気を戻すことで、圧損を小さくしてリザーバタンクに空気を戻すことができ、エア抜きを簡単にできる。また、エア抜き後に充填された作動流体の流体圧によりインナロータ及びアウタロータの側面の隙間を小さくすることで、その隙間からの作動流体の漏れを防止でき、トロコイドポンプにおける作動流体の漏れを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
先ず第１の実施形態を説明する。
（構成）
第１の実施形態は、パワーステアリング装置である。パワーステアリング装置は、油圧を発生させるポンプとして、本発明を適用したトロコイドポンプを搭載している。
図１は、パワーステアリング装置のシステム構成図である。
図１に示すパワーステアリング装置では、運転者がステアリングホイール２を操舵すると、シャフト３を介してピニオン４が駆動され、所謂ラック＆ピニオン機構によりラック軸５が軸方向に移動し、前輪９を操舵する。シャフト３には、運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサ６が設けられ、コントロールユニット７に対しトルク信号を出力する。
【０００７】
ラック軸５には、運転者の操舵トルクに応じてラック軸５の移動をアシストするパワーステアリング機構が設けられている。パワーステアリング機構は、モータ１１により駆動する可逆式のトロコイドポンプ２０と、ラック軸５を左右に移動させるシリンダ８とが設けられている。このシリンダ８の内部には軸方向移動可能なピストン８ｃが設けられ、ピストン８ｃにより第１シリンダ室８ａ及び第２シリンダ室８ｂが画成される。
【０００８】
第１シリンダ室８ａは第１油路３１と接続し、第１油路３１とポンプ２０とは第３油路３３を介して接続されている。また、第２シリンダ室８ｂは第２油路３２と接続し、第２油路３２とポンプ２０とは第４油路３４を介して接続されている。第３及び第４油路３３，３４にはそれぞれ第１及び第２供給油路３５，３６が設けられ、それぞれリザーバタンク７１と接続する。
第１及び第２供給油路３５，３６にはそれぞれ吸入チェックバルブ５１，５２が設けられている。吸入チェックバルブ５１，５２は、リザーバタンク７１への作動油の逆流を防止するとともに、第１及び第２油路３１，３２における作動油が不足した場合にはリザーバタンク７１の作動油を補給が可能な構成となっている。
【０００９】
また、第１及び第２油路３１，３２はそれぞれ第１及び第２連通路３７，３８と接続し、第１及び第２連通路３７，３８は接続部３９において互いに接続される。また、第１及び第２連通路３７，３８にはそれぞれ接続部３９側への流れのみを許容するチェックバルブ５３，５４が設けられている。さらに、接続部３９は電磁切換弁８１が設けられたドレン油路４０を介してリザーバタンク７１と接続し、接続部３９は電磁切換弁８１によりリザーバタンク７１と連通／遮断される。
【００１０】
第１及び第２油路３１，３２はそれぞれスプールバルブ９１と連通し、スプールバルブ９１は戻し油路１１０を介してリザーバタンク７１と接続する。このスプールバルブ９１により、第１油路３１と戻し油路１１０とが連通されているときは第２油路３２と戻し油路１１０とは遮断され、第２油路３２と戻し油路１１０とが連通されているとき第１油路３１と戻し油路１１０とは遮断される構成となっている。
この戻し油路１１０にはスプールバルブ９１からリザーバタンク７１への流れのみを許容する戻し油路チェックバルブ５５が設けられ、リザーバタンク７１からの逆流を防止している。また、第１及び第２油路３１，３２の間には常開の電磁切換弁８１が設けられて連通／遮断を行う。
【００１１】
コントロールユニット７には、トルクセンサ６からのトルク信号に加え、イグニッションスイッチからのスイッチ信号、エンジン回転数センサからのエンジン回転数信号、車速センサからの車速信号等が入力される。コントロールユニット７は、これら各種信号に基づいて操舵アシスト力を決定し、モータ１１及び電磁切換弁８１に対し指令信号を出力する。常開の電磁切換弁８１は通常時においては遮断され、フェイル時に開弁されてマニュアルステアを確保する構成となっている。
【００１２】
図２及び図３は、ポンプ装置の構成を示す。また、図４及び図５は、ポンプ装置の要部、すなわちポンプ２０付近の構成を示す。ポンプ２０は、前述のようにトロコイドポンプであり、アウタロータ２１、インナロータ２２及びカムリング２３が第１及び第２ハウジング２４，２５により挟持された構造になっている。または、ポンプ２０は、アウタロータ２１及びインナロータ２２を第１及び第２ハウジング２４，２５並びにカムリング（第３ハウジング）２３により収容する構造になっている。
【００１３】
また、図４は第２ハウジング２５を取り去ったポンプ２０の上面図であり、図５は第１ハウジング２４の上面図である。図２は、図４及び図５のII−II直線におけるポンプ装置の軸方向断面図であり、図３は、図４及び図５に示すＩ−Ｉ直線におけるポンプ装置の軸方向断面図である。
ここで、図４及び図５では第１ハウジング２４のみ図示するが、第１ハウジング２４を取り去ったポンプ２０の下面図にあっても図４と同様であり、カムリング２３等を収装する部分の形態は特に言及しない部分については第１及び第２ハウジング２４，２５は同様である。
【００１４】
また、以下では、説明の便宜上、図２でみた場合に、図面の上下方向（法線方向）をｚ軸とするとともに、その上方向を正値としている。また、図面の左右方向（水平方向）をｙ軸とするとともに、その右方向を正値としている。さらに、図面の紙面垂直方向をｘ軸とするとともに、その紙面手前方向を正値としている。
図４に示すように、ポンプ２０は、第１及び第２ハウジング２４，２５、インナロータ２２、アウタロータ２１、カムリング２３及び駆動軸２６（図２参照）を有する。内周側からインナロータ２２、アウタロータ２１、カムリング２３の順番で配置され、それらは駆動軸２６の軸方向から第１及び第２ハウジング２４，２５により挟持されて収容される。すなわち、図２及び図３に示すように、第１ハウジング２４はｚ軸負方向から、第２ハウジング２５はｚ軸正方向からアウタロータ２１、インナロータ２２及びカムリング２３を挟持する。
【００１５】
アウタロータ２１は内周に内歯歯車２１ａを有し、外周面２１ｂにおいてカムリング２３に回転自在に収装される。これにより、アウタロータ２１は、第１及び第２ハウジング２４，２５に回転自在に収装される。また、アウタロータ２１の内周には外歯歯車２２ａを備えたインナロータ２２が収装される。この内歯歯車２１ａと外歯歯車２２ａは同ピッチで設けられ、また内歯歯車２１ａの歯数は外歯歯車２２ａの歯数よりも１つ多く設けられている。なお、内歯歯車２１ａの歯数は外歯歯車２２ａの歯数に対し２つ以上であってもよく特に限定しない。
【００１６】
内歯歯車２１ａと外歯歯車２２ａとが噛合うよう第１及び第２ハウジング２４，２５には収装されるが、内歯歯車２１ａの歯数は外歯歯車２２ａの歯数よりも１つ多いため、内歯歯車２１ａと外歯歯車２２ａとが噛合う際互いに偏心して噛合うこととなる。偏心により内歯歯車２１ａと外歯歯車２２ａにより隔成されたポンプ室２７が形成される。
すなわち、インナロータ２２とアウタロータ２１の偏心により、内歯歯車２１ａと外歯歯車２２ａとはそれぞれｙ軸正方向へ向かうほど密に噛合い、ｙ軸正方向端部Ａにおいて完全に噛合ってポンプ室２７は最小容積となる。また、ｙ軸負方向へ向かうほど噛合を解かれ、ｙ軸負方向端部Ｂにおいて完全に噛合を解かれて最大ポンプ容積となる。なお、ｙ軸負方向端部Ｂにおける内歯歯車２１ａと外歯歯車２２ａとのクリアランスは、接触を回避しつつ略ゼロとなるよう設けられている。
【００１７】
これにより、インナロータ２２及びアウタロータ２１が反時計回りに回転されると、ポンプ室２７におけるＩ−Ｉ直線に対しｘ軸負方向側領域（吐出ポート１０１、吸入１０２に対応）では回転に伴って容積が増加する吸入領域２７ａとなる。さらに、ポンプ室２７におけるＩ−Ｉ直線に対しｘ軸正方向側領域（吐出ポート１０３、吸入ポート１０４に対応）では回転に伴って容積が減少する吐出領域２７ｂとなる。
ｚ軸と平行に設けられた駆動軸２６は、モータ１１（図１参照）に接続されてインナロータ２２を回転駆動する。インナロータ２２とアウタロータ２１との噛み合いにより、駆動軸２６の回転に伴ってインナロータ２２及びアウタロータ２１は回転駆動される。この駆動軸２６が正逆回転を行うことでポンプ２０は双方向ポンプとして機能する。
【００１８】
図５に示すように、第１ハウジング２４のｚ軸正方向面２４ａであってＩ−Ｉ直線よりもｘ軸負方向の領域には吐出ポート１０１が設けられ、ｘ軸正方向の領域には吐出ポート１０３が設けられている。この吐出ポート１０１，１０３は、アウタロータ２１に設けられた内歯歯車２１ａとインナロータ２２に設けられた外歯歯車２２ａとに対応する位置にそれぞれ略三日月状に開口して設けられている。略三日月状の吐出ポート１０１，１０３は、Ｉ−Ｉ直線近傍において開口を閉塞し、かつＩ−Ｉ直線に対し対称に設けられている。また、第２ハウジング２５にも内歯歯車２１ａと外歯歯車２２ａとに対応する位置に略三日月状の吸入ポート１０２，１０４が設けられ、Ｉ−Ｉ直線近傍において開口を閉塞する。
【００１９】
ここで、「吐出ポート」としているが、これは、作動油をここから吐出することから、便宜的にそのような名称にしている。すなわち、当然、実際のポンプ動作時には、吐出ポート１０１，１０３のうち、一方が作動油が吸入される吸入ポートとして機能し、他方がそのように吸入ポートとして機能する吐出ポートから吸入された作動油を吐出する「吐出ポート」として機能する。
【００２０】
図６は、前記図２のIII−III断面図である。
図６に示すように、第１ハウジング２４内部には油路３１，３２が設けられ、油路３１，３２によりパワーステアリング装置の油圧回路と吐出ポート１０１，１０３とを接続し、油圧回路に作動油を供給する。
一方、図２及び図３に示すように、第２ハウジング２５には、ｚ軸正方向側にリザーバタンク７１が設けられている。また、図３に示すように、第２ハウジング２５内には第１及び第２供給油路３５，３６が設けられ、この第１及び第２供給油路３５，３６によりリザーバタンク７１と吸入ポート１０２，１０４を接続する。第１及び第２供給油路３５，３６はそれぞれ第２ハウジング２５のｚ軸正方向面１２ｂにおいて開口し、リザーバタンク７１と連通する。第１及び第２供給油路３５，３６におけるリザーバタンク７１への開口部３５ａ，３６ａには、吸入チェックバルブ５１，５２が設けられている。吸入チェックバルブ５１，５２によりリザーバタンク７１への逆流が防止される。
【００２１】
第１及び第２ハウジング２４，２５には、中央に駆動軸２６を支持する支持孔２４ｂ，２５ｂが形成されており、この支持孔２４ｂ，２５ｂに対し軸受であるニードルベアリング２８，２９を介して駆動軸２６が回転自在に支持される。
また、図２に示すように、第２ハウジング２５内には互いに連通する径方向油路１１１及び軸方向油路１１２が設けられ、戻し油路１１０を形成する。径方向油路１１１は第２ハウジング２５の側面においてリザーバタンク７１に開口し、その開口部にはリザーバタンク７１側への流れのみを許容する戻し油路チェックバルブ５５が設けられている。そして、図６に示すように、軸方向油路１１２はスプールバルブ開口部１１３においてスプールバルブ９１と接続する。また、図２に示すように、第２ハウジング２５の支持孔２５ｂは、その上端部でこの戻し油路１１０（径方向油路１１１）と連通しており、第１ハウジング２４の支持孔２４ｂは、その下端部でこの戻し油路１１０と連通している。
【００２２】
図７は、前記図６のIV−IV断面を示す。
スプールバルブ９１は、図７に示すように構成されており、このスプールバルブ９１が、図６にも示すように、第１ハウジング２４内部に設けられる。また、図２及び図６に示すように、ｙ軸負方向側には電磁切換弁８１が設けられており、電磁切換弁８１とスプールバルブ９１とは第１ハウジング２４内に設けられた第１及び第２油路３１，３２及び第１及び第２連通路３７，３８により接続されている。これにより、パワーステアリング装置の油圧回路は径方向油路１１１及び軸方向油路１１２からなる戻し油路１１０によって、スプールバルブ９１を介してリザーバタンク７１と接続される。
【００２３】
図８は、前記図３におけるポンプ２０の周辺部位を拡大した図である。
図８に示すように、さらに、第２ハウジング２５のｚ軸負方向側面２５ａには、アウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃに対向するように凹形状のプレート案内溝１３０が形成されている。又は、第２ハウジング２５のｚ軸負方向側面２５ａには、アウタロータ２１に設けられた内歯歯車２１ａとインナロータ２２に設けられた外歯歯車２２ａとに対応する位置に凹形状のプレート案内溝１３０が形成されている。プレート案内溝１３０により略平板円環形状のプレート１４０が案内されている。
【００２４】
プレート案内溝１３０は、所定幅の円環形状をなしている。プレート案内溝１３０は、プレート１４０がｚ軸方向で変位可能となるように、該プレート１４０を案内する溝として形成される。また、プレート案内溝１３０は、第２ハウジング２５に形成した吸入ポート１０２，１０４（供給油路３５，３６）と連通している。プレート案内溝１３０は、この吸入ポート１０２，１０４からの油圧がプレート１４０の内周及び外周から漏れないような形状（所定の内周径及び外周径）になっている。プレート案内溝１３０は、段部を設けた形状であり、詳しくは、外周面（ｘ軸方向の側面）１３１でｚ軸正側の一部を内周方向に突出させた段部１３２が形成されている。
【００２５】
プレート１４０は、略平板円環形状をなしている。プレート１４０には、両側面を貫通するオリフィス１４１が設けられている。オリフィス１４１は、プレート案内溝１３０内に臨む面からアウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃに対向する面に貫通するオリフィスとなる。
そして、カムリング２３のｚ軸正方向側面２３ａに配置されている弾性体１５１により、プレート１４０は、その外周における密閉が保たれるとともに、通常時には、プレート案内溝１３０（第２ハウジング２４）側に付勢されている。これにより、通常時には、弾性体１５１により密閉されている内周側で、アウタロータ２１及びインナロータ２２とプレート１４０との間にクリアランス（サイドクリアランス）１６１が形成される。
ここで、弾性体１５１は、例えば、バネ、Ｏリング、樹脂リング、樹脂プレート及びゴム等として構成されている。また、カムリング２３のｚ軸正方向側面２３ａ及びプレート１４０のｚ軸負方向側面の少なくとも一方に、弾性体を取り付けるための溝を設けている。
【００２６】
なお、前記実施形態の説明において、インナロータ２２は、外歯を有するインナロータを実現している。また、アウタロータ２１は、前記インナロータの外歯と噛み合う内歯を有するアウタロータを実現している。また、第１及び第２ハウジング２４，２５並びにカムリング（第３ハウジング）２３は、前記インナロータ及びアウタロータを内部に収容し、リザーバタンクの作動流体を内部に補充するための吸入口及び加圧した作動流体を流路に吐出する吐出口を有するハウジングを実現している。また、プレート１４０は、前記ハウジングにて前記インナロータ及びアウタロータの収容部の側壁をなし、前記インナロータ及びアウタロータの側面に対して接離することで、該側面との隙間を変化させる可動部を実現している。これにより、前記リザーバタンクに連通する部位に面する前記隙間を、前記作動流体の流体圧により前記インナロータ及びアウタロータの側面に接する方向に前記可動部を移動することで小さくすることを実現している。ここで、吸入ポート１０２，１０４は、リザーバタンクの作動流体を内部に補充するための吸入口を実現している。また、吐出ポート１０１，１０３は、加圧した作動流体を流路に吐出する吐出口を実現している。
【００２７】
また、前記実施形態の説明において、プレート案内溝１３０は、前記ハウジングにて前記インナロータ及びアウタロータの側面に対向する側面に凹溝形状とされて形成され、該インナロータ及びアウタロータの側面に対向する開口部が前記可動部により閉塞されつつ、該可動部を該インナロータの側面に対して接離自在に案内する可動案内部を実現している。また、弾性体１５１は、前記可動案内部に案内されている前記可動部を前記インナロータの側面から離間する方向に付勢する弾性手段を実現している。これにより、前記可動案内部にて前記可動部により閉塞されて形成された空間の圧力を前記作動流体の流体圧で大きくして、前記可動部を前記弾性手段の弾性力に抗して前記インナロータの側面に接する方向に移動させることを実現している。
また、前記実施形態では、インナロータ及びアウタロータの側面とハウジングにて該側面に対向する側壁との隙間であり、前記作動流体のリザーバタンクに連通する隙間を、エア抜き時に大きくし、エア抜き後に作動流体が充填された後には、該作動流体の流体圧により小さくするパワーステアリング装置のエア抜き方法を実現している。
【００２８】
（動作及び作用）
動作及び作用は次のようになる。
図９は、作動油（パワステオイル）をパワーステアリング装置のユニット内に充填させるための、いわゆる手引きのエア抜きの手順を説明するために、簡略化したパワーステアリング装置のシステム構成図を示す。
ここで、手引きのエア抜きは、車体にパワーステアリング装置を組み付けした後、ステアリングホイール２を転舵し、シリンダ８内のピストン８ｃを動かすことで、パワーステアリング装置のユニット内の空気をリザーバタンク７１に戻して、パワーステアリング装置のユニット内に作動油を充填させるためのものである。
【００２９】
この手引きのエア抜きを実施した場合、その実施初期では、ユニットの油路中に空気が多く残っていて圧力（プレート１４０の両面の差圧）が発生しない状態にある。これにより、前記図８（ａ）に示すように、弾性体１５１の弾性力によりプレート１４０がプレート案内溝１３１（第２ハウジング２５）側に押し付けられて、サイドクリアランス１６１を拡げた状態が維持されている。これにより、手引きのエア抜きを開始した場合、シリンダ８（パワーステアリング装置の油圧回路）から吐出ポート１０１，１０３を経由して入ってきた空気は、アウタロータ２１及びインナロータ２２のｚ軸正方向側面２１ｃ，２２ｃに形成されたサイドクリアランス１６１を通ってリザーバタンク７１に戻るようになる（同図に示す矢印のように空気が戻る）。また、場合によってはアウタロータ２１及びインナロータ２２のｚ軸負方向側面にも形成されたサイドクリアランスを通ってリザーバタンク７１に戻るようになる（同図に示す矢印のように空気が戻る）。詳しくは、ポンプ２０のサイドクリアランスから第１及び第２ハウジング２４，２５の支持孔２４ｂ，２５ｂ（ニードルベアリング）を介して戻し油路１１０に空気が流出する。そして、この戻し油路１１０を介して空気がリザーバタンク７１に戻るようになる（同図に示す矢印のように空気が戻る）。
【００３０】
それから、手引きのエア抜きを実施してから、ある程度作動油が充填されていくと、第２ハウジング２５の吸入ポート１０２，１０４から吸い込まれた作動油の油圧によりプレート１４０により、プレート案内溝１３０内の圧力が大きくなる。これにより、プレート１４０をアウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃ側（ｚ軸負方向）に押す力が発生する。このとき、前記図８（ｂ）に示すように、プレート１４０は、弾性体１５１を押し込みながら、アウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃ側にスライドする。これにより、プレート１４０と側面２１ｃ，２２ｃとに形成されていたサイドクリアランス１６１が消失する。厳密には、このときのサイドクリアランス１６１は、ポンプ２０の駆動を妨げず（例えばインナロータ２２がプレート１４０と摺動するのを確保しつつ）、該サイドクリアランス１６１内に作動油が入り込むのを防止できる程度の大きさとなる。
【００３１】
また、以上のようなことから、プレート１４０に設けたオリフィス１４１は、第２ハウジング２５の吸入ポート１０２，１０４からアウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃ側に作動油を流動させることを可能としつつも、その流動により発生するプレート１４０の両面の差圧、すなわち吸入ポート１０２，１０４から吸い込まれた作動油の油圧により、プレート１４０を押す力が発生するような所定の形状（径）に設計される。
【００３２】
なお、エア抜き時ではないパワーステアリングによる通常のアシスト時にも作動油による油圧が発生するため、以上の動作同様、プレート１４０が弾性体１５１を押し込みながら、アウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃ側にスライドする。これにより、通常のアシスト時にもアウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃにサイドクリアランス１６１が形成されることはない（サイドクリアランス１６１が極めて小さくなる）。これにより、通常のアシスト時には、アウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃ（サイドクリアランス１６１）から作動油が漏れたりすることもない。
【００３３】
（効果）
（１）前述のように、第２ハウジング２５にアウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃに対して接離するプレート１４０を備えるとともに、ポート１０２，１０４から吸入される作動油の油圧により該側面２１ｃ，２２ｃに接する方向にプレート１４０を移動させている。その一方で、アウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃとプレート１４０との隙間として形成されるサイドクリアランス１６１が、リザーバタンク７１と連通するようになっている。これにより、手引きのエア抜きの実施時に、すなわち、ポート１０２，１０４から吸入される作動油による油圧が発生する前に、アウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃに形成されたサイドクリアランス１６１を介して、空気を抜くことができる。そして、手引きのエア抜きの終了時、さらには、通常のパワーステアリングのアシスト時には、ポート１０２，１０４から吸入された作動油の油圧によりサイドクリアランス１６１を消失させることで、アウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃ（サイドクリアランス１６１）からの作動油の漏れを防止できる。このように、簡単な構成で、エア抜き性を向上させることができる。さらに、通常のパワーステアリングのアシスト時には、アウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃからの作動油の漏れを防止できることで、そのアシスト動作を確実に実施できる。
【００３４】
例えば、従来では、パワーステアリングのシステムＯＮ時に、アシスト力の低下を防止する目的で作動油のリークを抑制するために、アウタロータ及びインナロータの側面のサイドクリアランスは数十μｍ程度になっている。そのため、従来の構造でも、サイドクリアランスから空気を抜くことはできなかった。これに対して、本発明では、エア抜き時にサイドクリアランスを大きくできるので、該サイドクリアランスを介して空気を抜け易くして、エア抜き性を向上させることができる。
【００３５】
（２）前述のように、アウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃに対してプレート１４０を接離自在に案内するプレート案内溝１３０と、プレート案内溝１３０に案内されているプレート１４０を該側面２１ｃ，２２ｃから離間する方向に付勢する弾性体１５１とを備えている。これにより、プレート案内溝１３０にてプレート１４０により閉塞されて形成された空間の圧力をポート１０２，１０４から吸入される作動油の油圧で大きくして、プレート１４０を弾性体１５１の弾性力に抗してアウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃに接する方向に移動させ、サイドクリアランス１６１を消失させている。このように、簡単な構成で、サイドクリアランス１６１の大きさを変化させることができる。
【００３６】
（３）前述のように、吸入ポート１０２，１０４から補充される作動油の油圧によりアウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃに接する方向にプレート１４０を移動させている。このように、パワーステアリングのアシスト時にポート１０２，１０４から吸入される作動油の油圧を利用することで、パワーステアリングのアシスト時に確実にサイドクリアランス１６１を消失させることができる。これにより、アウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃからの作動油の漏れを確実に防止でき、アシスト動作を確実に実施できる。また、吸入ポート１０２，１０４を利用することで、エア抜きをするために新たな構成又は加工を必要とすることもない。
【００３７】
（４）前述のように、プレート１４０には、プレート案内溝１３０にて該プレート１４０により閉塞されて形成された空間に臨む面からアウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃに対向する面に貫通するオリフィス１４１を設けている。このように、プレート１４０にて、吸入ポート１０２，１０４からポンプ２０側に作動油を供給するための流路をオリフィスとすることで、流動の際の作動油の圧力をプレート１４０にかかり易くしている。これにより、吸入ポート１０２，１０４から吸入される作動油の油圧により確実にサイドクリアランス１６１を消失させることができる。
【００３８】
（５）前述のように、第１及び第２ハウジング２４，２５に形成されている駆動軸２６の支持孔２４ｂ，２５ｂ及び戻し油路１１０を介してクリアランス１６１に流入する空気をリザーバタンク７１に戻している。このように、駆動軸２６の支持孔２４ｂ，２５ｂ及び戻し油路１１０を利用することで、エア抜きをするために新たな構成又は加工を必要とすることもない。
なお、第１の実施形態では、本発明を適用したトロコイドポンプをパワーステアリング装置に備えた場合を説明した。しかし、本発明を適用したトロコイドポンプを、トロコイドポンプを搭載する他の装置に適用することもできる。また、このようなことから、作動流体も他の流体（液体、気体）を対象にすることができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を説明する。
（構成）
前記第１の実施形態では、吸入ポート１０２，１０４から吸入される作動油の油圧（低圧側の油圧）を利用してプレート１４０を押して、サイドクリアランス１６１を小さくしている。これに対して、第２の実施形態では、ポンプ２０で発生した作動油の油圧（高圧側の油圧）を利用してプレート１４０を押して、サイドクリアランス１６１を小さくするようにしている。
図１０は、第２の実施形態におけるポンプ装置の構成を示しており、前記図３におけるポンプ２０の周辺部位を拡大した構成を示す。第２における実施形態のポンプ装置の構成は、特に言及しない部分については、前記第１の実施形態におけるポンプ装置の構成と同じである。
【００４０】
すなわち、図１０に示すように、第２の実施形態のポンプ装置は、吐出ポート１０３とプレート案内溝１３０内とを連通する連通油路１７１をハウジング（第１及び第２ハウジング２４，２５、カムリング２３）に設けている。すなわち、第１の実施形態では低圧側（ポンプ２０の吸入側）と連通させていたプレート案内溝１３０内の空間を、第２の実施形態では、高圧側（ポンプ２０の吐出側）と連通させている。
【００４１】
このような構成により、アシスト時に、ポンプ２０で発生する作動油の油圧がプレート案内溝１３０内に伝わり、その内部圧力が高くなる。このとき、ポンプ２０から吐出される作動油の油圧が高圧であることから、アシスト開始直後、瞬時に、図１０（ｂ）に示すように、プレート１４０がアウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃ側に押されて、サイドクリアランス１６１が小さくなる。これにより、ステアリングホイール２を切ったと同時にサイドクリアランス１６１を小さくして、該サイドクリアランス１６１からの油圧の漏れを防止できるので、アシストの遅れを防止し、アシストの応答性を良くすることができる。
なお、手引きエア抜き時には、前記第１の実施形態と同様に、図１０（ａ）に示すように、サイドクリアランス１６１を大きくすることで、エア抜き性を向上させることができる。
【００４２】
（効果）
（１）前述のように、ポンプ２０の吐出ポート１０３とプレート案内溝１３０内の空間とを連通する連通油路１７１を設けることで、吐出ポート１０３から吐出される作動油の油圧によりアウタロータ２１及びインナロータ２２の側面２１ｃ，２２ｃに接する方向にプレート１４０を移動させている。これにより、アシスト時にポンプ２０から吐出される高圧の作動油を利用して、瞬時にプレート１４０を移動させ、サイドクリアランス１６１を消失させることができる。これにより、アシストの遅れを防止し、アシストの応答性を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態のパワーステアリング装置の構成を示す図である。
【図２】パワーステアリング装置のポンプ装置の構成を示す図である。
【図３】パワーステアリング装置のポンプ装置の構成を示す図である。
【図４】ポンプ付近の構成を示すものであり、第２ハウジングを取り去ったポンプの上面図である。
【図５】ポンプ付近の構成を示すものであり、第１ハウジングの上面図である。
【図６】図２のIII−III断面を示す図である。
【図７】図６のIV−IV断面を示す図である。
【図８】図３におけるポンプの周辺部位を拡大した図である。
【図９】手引きのエア抜きの手順を説明するために、簡略化したパワーステアリング装置の構成を示す図である。
【図１０】第２の実施形態のパワーステアリング装置の構成を示すものであり、ポンプの周辺部位を拡大した図である。
【符号の説明】
【００４４】
２０  トロコイドポンプ  ２１  アウタロータ、２２  インナロータ、２３  カムリング、２４，２５  ハウジング、２４ｂ，２５ｂ  支持孔、７１  リザーバタンク、１０１，１０３  吐出ポート、１０２，１０４  吸入ポート、１３０  プレート案内溝、１４０  プレート、１６１  サイドクリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2009036039.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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