JP2001039328A - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前２軸車用動力舵取装置をエンジン駆動式ポ
ンプ等の停止時にも操舵制御可能とし、しかも装置構造
の簡素化、コンパクト化、コスト低減を図る。 【解決手段】 前２輪車の前側、後側操舵輪２，３を転
舵する前側および後側パワーシリンダ２７を備える。メ
インポンプ１０およびサブポンプ１１と、舵取ハンドル
操作により各ポンプからの供給流体の流路切換えを行う
コントロールバルブ１５との間に、一方のポンプからの
供給流体または両ポンプからの供給流体を合流させて給
送する急操舵時切換え手段３０を設ける。この急操舵時
切換え手段３０とコントロールバルブとの間に、いずれ
か一方または両方のポンプからの供給流体をコントロー
ルバルブに給送するポンプ切換え手段４０を設ける。コ
ントロールバルブからの供給流体を前側、後側パワーシ
リンダに選択的に給送するアクチュエータ切換え手段５
０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前、後に各一対の
操向車輪（以下、操舵輪という）を備えている車輌、い
わゆる前２軸車に用いる動力舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば大型トレーラ、大型トラック等
のような大型車輌の中には車輌の前部に前、後に各一対
の操舵輪を並設した、いわゆる前２軸車が知られてい
る。このような前２軸車では、一般に前、後二対の操舵
輪を舵取ハンドルの舵取操作により転舵制御するために
操舵補助力をそれぞれの舵取リンク機構に作用させる動
力舵取装置が一般的に設けられている。このような従来
の前２軸車用の動力舵取装置としては、たとえば特開昭
５５−１４８６５２号公報、特公昭６１−１４０３４号
公報等に示すものがある。

【０００３】従来この種の動力舵取装置は、前側操舵輪
を前側舵取リンク機構を介して転舵させるためのたとえ
ばインテグラルタイプのパワーステアリング（パワーシ
リンダ内蔵）と、後側操舵輪を後側舵取リンク機構を介
して転舵させるためのパワーシリンダとを備えている。

【０００４】これらのパワーシリンダに対して、車輌の
エンジンで駆動するポンプからの供給流体を、舵取ハン
ドルの舵取操作により流路切換えを行うコントロールバ
ルブを介して選択的に供給することにより、それぞれの
舵取リンク機構に操舵補助力を与え、前、後の操舵輪を
所要の状態で転舵させるように構成されている。勿論、
前、後の操舵輪を転舵させる舵取リンク機構は、舵取ハ
ンドルの舵取操作により連動して動作するように機械的
に連結されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の動力舵取装置では、一個のエンジン駆動式のポンプか
らの供給流体によって前、後の操舵輪をそれぞれのパワ
ーシリンダにより転舵制御しているから、以下のような
不具合を招くおそれがある。

【０００６】すなわち、エンジン駆動式のポンプが故障
したり、またはこのポンプからの供給流体配管などが損
傷して、各パワーシリンダへの供給流体の供給ができな
くなると、舵取ハンドルの手動による舵取操作だけで
前、後の操舵輪を転舵させなければならず、重い操舵力
が必要となり、迅速な舵取操作が行えず、また操舵者に
とって大きな負担となる。

【０００７】このため、従来の動力舵取装置において、
エンジン駆動式のポンプとは別に、たとえば車軸の回転
を駆動源とするサブポンプを設け、このサブポンプから
供給流体を後側操舵輪を転舵させるための後側のパワー
シリンダに供給することにより、操舵補助力を働かせて
操舵力を補助的に軽減できるようにしたものが、たとえ
ば特公昭６２−２２号公報等によって提案されている。

【０００８】しかし、このような従来の動力舵取装置で
は、サブポンプからの供給流体を舵取ハンドルの舵取操
作に応じて後側のパワーシリンダに供給するための後側
の流路切換え用コントロールバルブが必要である。さら
に、車輌の走行中においてたとえばメイン側のパワーシ
リンダの出力が不足して舵取ハンドルの操舵抵抗が増加
し、通常以上の切り込みが必要となったときだけ、この
サブポンプとコントロールバルブとを作動させる構造を
採用する必要がある。

【０００９】したがって、このような構造では、二系統
の流体圧回路を付設する等、装置全体の構成部品数が多
く構造が複雑となり、コスト高を招くという問題があっ
た。また、このような構造では、車輌の直進走行状態が
中立位置となるように各系統のコントロールバルブどお
しを位置合わせする必要があり、組立て時の作業性の面
で問題であった。

【００１０】また、上述した従来の装置では、上述した
後側のコントロールバルブを、パワーステアリング本体
部内で舵取ハンドル側の入力軸の軸線方向において前側
のコントロールバルブに並べて配設することが必要で、
装置全体、特にパワーステアリング本体部の大型化が避
けられない。このようなパワーステアリング本体部が大
型化すると車輌への組込みスペース上からも問題とな
り、このような点を一掃することができるような何らか
の対策を講じることが望まれている。

【００１１】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、車輌のエンジン駆動式のポンプが故障等で
停止したり、このポンプからの供給流体の供給配管が損
傷したりしたときにも、前２軸車における前、後の操舵
輪の転舵制御を可能とし、また装置の構成部品数が少な
く構造も簡素化し、装置全体の小型化やコスト低減を図
ることができ、しかも上述したエンジン駆動式ポンプの
小型化を図り、取付け容易性、コスト低減、さらに少流
量化による燃費の向上を可能とする動力舵取装置を得る
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的に応える
ために本発明の請求項１に係る動力舵取装置は、前２軸
車の前、後各一対をなす操舵輪を転舵させるための動力
舵取装置であって、メインポンプおよびサブポンプと、
舵取ハンドルへの舵取操作により前記各ポンプからの供
給流体の流路切換えを行うコントロールバルブと、前側
の操舵輪を転舵制御する前側パワーシリンダと、後側の
操舵輪を転舵制御する後側パワーシリンダとを備え、前
記メインポンプ、サブポンプのいずれか一方の供給流体
または前記メインポンプ、サブポンプからの供給流体を
合流させて前記コントロールバルブ側に給送する急操舵
時切換え手段と、この急操舵時切換え手段を介して給送
されてくる供給流体を前記コントロールバルブに給送す
るポンプ切換え手段を設けるとともに、前記コントロー
ルバルブからの供給流体を前記前側パワーシリンダ、後
側パワーシリンダに選択的に給送するアクチュエータ切
換え手段を設けたことを特徴とする。

【００１３】また、本発明の請求項２に記載の動力舵取
装置は、請求項１において、前記急操舵時切換え手段
は、前記メインポンプおよびサブポンプと前記コントロ
ールバルブとの間に配置され、いずれか一方のポンプま
たは両方のポンプを前記コントロールバルブに接続する
ように構成されていることを特徴とする。

【００１４】また、本発明の請求項３に記載の動力舵取
装置は、請求項１または請求項２において、前記急操舵
時切換え手段、ポンプ切換え手段、アクチュエータ切換
え手段のうちの少なくとも一つを、舵取ハンドルの操舵
速度、車速、メインポンプの作動状態の検出結果に基づ
いて制御する手段を備えていることを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、エンジン駆動式等のメイ
ンポンプが正常に駆動しているときにおいて車両の通常
走行時には、急操舵時切換え手段はメインポンプからの
供給流体をポンプ切換え手段に給送する。このポンプ切
換え手段は、このメインポンプからの供給流体を流路切
換え用コントロールバルブに給送する。そして、このコ
ントロールバルブから舵取ハンドルの舵取操作に伴って
前側パワーシリンダ、後側パワーシリンダの第１のシリ
ンダからなるメインアクチュエータに供給流体が給送さ
れることにより、前、後の操舵輪は所要の操舵補助力で
補助されて操舵される。このとき、サブポンプからの供
給流体は急操舵時切換え手段およびポンプ切換え手段を
介してタンク側に送られ、このサブポンプは無負荷運転
状態となる。

【００１６】また、本発明によれば、前記メインポンプ
が正常に駆動しているときにおいて車両が急操舵される
と、急操舵時切換え手段はメインポンプからの供給流体
とサブポンプからの供給流体をポンプ切換え手段に送
り、この合流した供給流体をこのポンプ切換え手段によ
り流路切換え用コントロールバルブに給送する。そし
て、このコントロールバルブから舵取ハンドルの舵取操
作に伴って前側パワーシリンダ、後側パワーシリンダの
第１のシリンダからなるメインアクチュエータに急操舵
に対応する流量を確保した供給流体が給送されることに
より、前、後の操舵輪は所要の操舵補助力で補助されて
操舵される。

【００１７】また、本発明によれば、前記メインポンプ
が故障したり、このポンプからの供給流体給送用配管等
が損傷したりしたときには、急操舵時切換え手段および
ポンプ切換え手段がサブポンプをコントロールバルブに
接続するとともに、このサブポンプからコントロールバ
ルブに給送される供給流体をアクチュエータ切換え手段
の切換え動作によりサブアクチュエータとしての後側パ
ワーシリンダの第２のシリンダに供給することにより、
後側操舵輪を転舵制御することができる。また、舵取ハ
ンドルの舵取操作やこの後側操舵輪の転舵動作に伴って
前側操舵輪も転舵され、所要の操舵を行える。

【００１８】本発明によれば、急操舵時切換え手段、ポ
ンプ切換え手段、アクチュエータ切換え手段を電磁ソレ
ノイド式の電磁弁等で構成することにより、舵取ハンド
ルの操舵速度、車速、メインポンプの作動状況を示すポ
ンプ圧力の検出結果に基づいてそれぞれを所要の状態に
制御することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１ないし図６は本発明に係る動
力舵取装置の一つの実施の形態を示す。これらの図にお
いて、符号１で示すものは前２軸車に用いる動力舵取装
置である。この動力舵取装置１は、図１や図６に示すよ
うに、全体の図示は省略したが大型車の車体前部（車体
シャーシフレームの前端部分）に前、後に並んで設けた
前、後各一対をなす操舵輪２，３を舵取ハンドル４の舵
取操作に応じてそれぞれ転舵させる際の操舵補助力を
前、後の操舵リンク系（図６にドラッグリンク２ａ，３
ａとナックルアーム２ｂ，３ｂのみを示す）に与えるこ
とができるように構成されている。

【００２０】図５、図６中符号５で示すものは従来から
広く知られているインテグラルタイプのパワーステアリ
ング本体部である。この本体部５には、図６に示すよう
に、舵取ハンドル４からのステアリングシャフト４ａに
連結された入力軸（スタブシャフト）７が配置され、ま
たこの本体部５は、図５に示すように前側操舵輪２を転
舵させるための前側パワーシリンダ６を有する。ここで
は、ボールねじ式のパワーステアリングである場合を示
す。

【００２１】図５中８はこの前側パワーシリンダ６の出
力軸であるセクタギヤ、図６中９はこのセクタギヤ８の
回転を前記ドラッグリンク２ａ、ナックルアーム２ｂを
介して前側操舵輪２に伝達するピットマンアームであ
る。

【００２２】図１、図６において符号１０は車輌のエン
ジン（図示せず）で駆動されるエンジン駆動式のメイン
ポンプ、１１はエンジン以外の駆動源、たとえば車軸の
回転や電動モータの回転によって駆動されるサブポンプ
で、これらのポンプ１０，１１は、タンク１２，１３か
ら流体（作動油）を吸込み、所要の流体圧力をもって吐
出する。これらのポンプ１０，１１からの流体圧（油
圧）は、後述する急操舵時切換え手段３０およびポンプ
切換え手段４０を介して前記本体部５内に設けた流路切
換え用コントロールバルブ１５に給送される。

【００２３】前記ステアリング本体部５の内部には、図
５に示すように従来からボールねじ式パワーステアリン
グとして広く知られている機構部が形成されている。こ
れを説明すると、図５中１６，１７は上述したステアリ
ング本体部５を構成するステアリングボディおよびその
開口端側を閉塞する弁カバーを兼るバルブハウジングで
ある。これらによって形成される内部空間には、図示し
ない舵取ハンドルの操舵操作に伴なって軸線方向に進退
動作し前記セクタギヤ８に噛合うラック歯を有するピス
トン１８が配設されている。このピストン１８の前、後
には二つの圧力室（左、右室）６ａ，６ｂが形成され、
これらの左、右室６ａ，６ｂによって前側パワーシリン
ダ６を構成している。

【００２４】前記ピストン１８が動作すると、このピス
トン１８の側方に形成したラックがセクタギヤ８に噛合
し、このセクタギヤ８の軸を回転させる。この回転が前
記舵取り機構を構成するピットマンアーム９（図６参
照）を介して前側操舵輪２側に伝達されることにより操
舵が行われる。

【００２５】前記バルブハウジング１７には、舵取ハン
ドル４の舵取操作により回転するスタブシャフト７が貫
通支持され、さらにその先端側には一端が前記ピストン
１８内に臨みボールねじ機構１９を介して連結している
ウォームシャフト２０が同軸上に配設されている。な
お、２１はこれらのシャフト７，２０内に同軸的に配設
されその両端がそれぞれのシャフト７，２０側に一体的
に結合しているトーションバーである。このトーション
バー２１のねじれにより、スタブシャフト７とウォーム
シャフト２０とが相対的に回転してロータリ式のコント
ロールバルブ１５が作動する。

【００２６】このコントロールバルブ１５は、前記スタ
ブシャフト７の内方端に一体的に回転するように設けら
れその外周に複数のバルブ溝を有するロータ１５ａと、
前記ウォームシャフト２０と一体に設けられその内周に
複数のバルブ溝を有するスリーブ１５ｂとを備えてい
る。このコントロールバルブ１５は、ロータ１５ａとス
リーブ１５ｂとの相対的な回転により作動して油圧流路
の切換え動作を行い、前記ポンプ１０または１１からの
圧油を舵取ハンドル４の舵取操作により前記前側パワー
シリンダ６の左、右室６ａ，６ｂに選択的に供給し、操
舵輪に操舵補助力を与えるピストン１８を操舵方向に移
動させる。

【００２７】上述したロータリ式のコントロールバルブ
１５の具体的な構造、作動状態、さらに操舵時における
ピストン１８の動き、この動きでセクタギヤ８が回動動
作することにより前側操舵輪２が所要の方向に転舵動作
する点は広く知られているから、ここでの詳細な説明は
省略する。

【００２８】図６中２５は車体シャーシフレームの側部
に一端を軸支した従動レバーで、この従動レバー２５は
コネクティングロッド２６により前記ピットマンアーム
９と連結され、このピットマンアーム９の動きに連動し
て揺動するように構成されている。この従動レバー２５
の他端は前記ドラッグリンク３ａ、ナックルアーム３ｂ
を介して前記後側操舵輪３に連結されている。

【００２９】なお、上述した前側操舵輪２と後側操舵輪
３とは、これらの位置関係に対応してそれぞれ最適な比
をもって連動して転舵するように構成されている。ま
た、図示しないが、左、右の前側操舵輪２間、左、右の
後側操舵輪３間はそれぞれ図示しないタイロッドアーム
とタイロッドにより連動するように連結されていること
は勿論である。

【００３０】２７は前記従動レバー２５の他端側に一端
が連結されるとともに他端が前記車体シャーシフレーム
の側部に連結されている後側パワーシリンダである。

【００３１】この後側パワーシリンダ２７は、メインポ
ンプ１０からの供給流体によって作動する第１のシリン
ダ２８と、サブポンプ１１からの供給流体によって作動
する第２のシリンダ２９とを備えている。なお、図１中
２７ａは後側パワーシリンダ２７のピストンロッド、２
８ａ，２８ｂは第１のシリンダ２８の左、右室、２９
ａ，２９ｂは第２のシリンダ２９の左、右室である。

【００３２】本発明によれば、上述した前２軸車に用い
る動力舵取装置として、車輌のエンジンで駆動するメイ
ンポンプ１０と、前記エンジン以外の駆動手段により駆
動するサブポンプ１１と、前記舵取ハンドル４への舵取
操作により各ポンプ１０，１１からの供給流体の流路切
換えを行うコントロールバルブ１５と、このコントロー
ルバルブ１５で切換えられた供給流体によって得られる
操舵補助力により前側操舵輪２を転舵制御する前側パワ
ーシリンダ６と、コントロールバルブ１５で切換えられ
た供給流体によって得られる操舵補助力により後側操舵
輪３を転舵制御する後側パワーシリンダ２７とを備えて
いる。

【００３３】そして、前記メインポンプ１０とサブポン
プ１１とからコントロールバルブ１５に至る流体圧通路
の途中に、急操舵時切換え手段３０とポンプ切換え手段
４０とを設けている。また、前記コントロールバルブ１
５からの供給流体を前側パワーシリンダ６、後側パワー
シリンダ２７に給送する流体圧通路の途中に、アクチュ
エータ切換え手段５０を設けている。

【００３４】前記急操舵時切換え手段３０は、前記メイ
ンポンプ１０、サブポンプ１１と前記コントロールバル
ブ１５との間に配置され、常時は前記各ポンプ１０，１
１からの供給流体をそれぞれ給送するとともに、前記各
ポンプ１０，１１側のタンク１２，１３にそれぞれ別々
の流路（還流路）により戻り側流体を還流させるように
構成されている。この急操舵時切換え手段３０は、急操
舵時であると判断されたときに作動し、前記メインポン
プ１０とサブポンプ１１からの供給流体を合流させて給
送するとともに、それぞれのタンク１２，１３への還流
路も合流させて還流させるように構成されている。

【００３５】これを図１、図２〜図４を用いて詳述する
と、この急操舵時切換え手段３０は、上述した流路を選
択的に形成するスプールバルブ３１からなり、そのスプ
ール３２を作動させるための電磁ソレノイド３８と圧縮
コイルばね３３とを備えた電磁弁によって構成されてい
る。図１では急操舵時切換え電磁弁として示す。

【００３６】ここで、図２〜図４中符号３４はバルブボ
ディ、３５ａ，３５ｂ；３６ａ，３６ｂはボディ３４の
側部に開口するメインポンプ１０、サブポンプ１１、メ
イン側のタンク１２、サブ側のタンク１３に接続される
ポンプ側への接続ポート（図中Ｐｍ、Ｐｓを付す）およ
びタンク側への接続ポート（図中Ｔｍ、Ｔｓを付す）で
ある。

【００３７】そして、このスプールバルブ３１は、車輌
の走行時において急操舵が行われておらず、電磁ソレノ
イド３８がオフ状態にあるときにはばね３３の付勢力に
より図２または図４に示す状態にあり、メインポンプ１
０、サブポンプ１１からの供給流体をそれぞれ別々の通
路により給送するようになっている。また、このスプー
ルバルブ３１は、車輌の走行時において急操舵が行われ
ることにより電磁ソレノイド３８がオン状態になるとば
ね３３の付勢力に抗して作動して図３に示す状態にな
り、メインポンプ１０、サブポンプ１１からの供給流体
を合流させて給送するようになっている。

【００３８】なお、タンク側に戻る還流路も、それぞれ
の状態での各ポンプ１０，１１からの圧油の給送状態と
同様に別々にまたは合流した流路を形成するようになっ
ている。また、図中３１ａはバルブボディ３４内に形成
されたバルブ孔である。

【００３９】前記ポンプ切換え手段４０は、前記急操舵
時切換え手段３０と前記コントロールバルブ１５との間
に配置され、いずれか一方のポンプ（メインポンプ１
０）を切換えて前記コントロールバルブ１５に供給流体
を給送するように接続したときに、他方のポンプ（サブ
ポンプ１１）をタンク側に接続して短絡させるように構
成している。

【００４０】これを図２〜図４を用いて詳述すると、こ
のポンプ切換え手段４０は、スプールバルブ４１からな
り、そのスプール４２を作動させるための電磁ソレノイ
ド４８と圧縮コイルばね４３とを備えた電磁弁によって
構成されている。図１ではポンプ切換え電磁弁として示
す。

【００４１】ここで、この実施の形態では、このスプー
ルバルブ４１を、前述した急操舵時切換え手段３０を組
込んだバルブボディ３４に対して軸線が平行になるよう
に並設している。また、このスプールバルブ４１の軸線
方向に後述するアクチュエータ切換え手段５０を構成す
るスプールバルブ５１を並設している。そして、このス
プールバルブ４１のスプール４２と前記スプールバルブ
５１のスプール５２とを軸線方向において直列に連設
し、圧縮コイルばね４３により付勢するとともに電磁ソ
レノイド４８により両スプール４２，５２を一体的に作
動させるようになっている。

【００４２】このスプールバルブ４１は、車輌の通常走
行時において前記メインポンプ１０が正常に作動してい
る正常状態であって電磁ソレノイド４８がオン状態にあ
るときにはばね４３の付勢力に抗して図２、図３に示す
状態にある。この図２においては、メインポンプ１０か
らの供給流体をＩＮポート４４に送り、一方サブポンプ
１１からの供給流体は、ＯＵＴポート４５からスプール
４２の通路溝、通路孔、内部通路４２ａ、通路孔、通路
溝を通り、前記急操舵時切換え手段３０を介してタンク
側への接続ポートＴｓ側に還流するように構成されてい
る。図３の状態では、前記急操舵時切換え手段３０の切
換え動作によりメインポンプ１０とサブポンプ１１から
の供給流体が合流してＩＮポート４４からコントロール
バルブ１５側に給送され、ＯＵＴポート４５から戻る戻
り側の流体がメイン側とサブ側のタンク１２，１３に還
流するようになっている。

【００４３】また、前記メインポンプ１０またはその給
送系の何らかの原因で流体の供給がなくなると、電磁ソ
レノイド４８がオフ状態になり、ばね４３の付勢力によ
り図４に示す状態となる。このときには急操舵時切換え
手段３０を介して給送されてくるサブポンプ１１からの
供給流体がＩＮポート４４からコントロールバルブ１５
に給送される。戻り側の流体はＯＵＴポート４５から入
り、前記急操舵時切換え手段３０を経てタンク側の接続
ポートＴｓからサブ側のタンク１３に還流されるように
なっている。

【００４４】図中５３は前記バルブボディ３４に一体的
に連設され前記アクチュエータ切換え手段５０となるス
プールバルブ５１を組込んだバルブボディである。ま
た、図中４１ａはバルブボディ３４内に形成したバルブ
孔、５１ａはこのバルブ孔４１ａに連続して同一軸線上
に位置するようにバルブボディ５３に形成したバルブ孔
である。

【００４５】上述したバルブ孔３１ａ，４１ａ間には４
本の通路が形成され、メインポンプ側、サブポンプ側か
らの供給流体が通る２本の通路と、メイン側のタンク、
サブ側のタンクに至る２本の通路とから構成されてい
る。また、急操舵時切換え手段３０を構成するスプール
バルブ３１、ポンプ切換え手段４０を構成するスプール
バルブ４１は、それぞれバルブ孔内周に形成した通路溝
とスプール外周に形成した通路溝との選択的な接続によ
って、上述したような供給流体の流通を制御する。

【００４６】前記アクチュエータ切換え手段５０は、図
１、図２〜図４、図６に示すように、前記コントロール
バルブ１５と前側パワーシリンダ６および後側パワーシ
リンダ２７との間に配置され、前記コントロールバルブ
１５からの供給流体を前記前側パワーシリンダ６、後側
パワーシリンダ２７への流路を切換えることにより選択
的に給送するように構成されている。

【００４７】この実施の形態では、前述したように急操
舵時切換え手段３０、ポンプ切換え手段４０とともに一
体的に構成されたバルブボディ５３内に設けられ、しか
も前記ポンプ切換え手段４０をオン、オフする電磁ソレ
ノイド４８と圧縮コイルばね４３とによってスプール４
２と一体的に作動するスプール５２を有するスプールバ
ルブ５１によって、このアクチュエータ切換え手段５０
が構成されている。

【００４８】そして、メインアクチュエータ６０として
の前側パワーシリンダ６と後側パワーシリンダ２７の第
１のシリンダ２８を前記コントロールバルブ１５に接続
したときには、サブアクチュエータ６１としての後側パ
ワーシリンダ２７の第２のシリンダ２９の左、右室２９
ａ，２９ｂを連通することにより短絡させるように構成
している。

【００４９】また、前記後側パワーシリンダ２７の第２
のシリンダ２９（サブアクチュエータ６１）をコントロ
ールバルブ１５に接続したときには、前側パワーシリン
ダ６および後側パワーシリンダ２７の第１のシリンダ２
８の各左、右室２８ａ，２８ｂを連通することにより短
絡させるように構成している。

【００５０】ここで、図２〜図４においてＣ１，Ｃ２は
前記コントロールバルブ１５からの圧油を舵取ハンドル
４の舵取り操作に応じて流路切換えを行うことにより、
一方が導入通路、他方が戻り通路となるポート（図中５
４ａ，５４ｂを付す）である。また、Ｃ１ｉ，Ｃ２ｉは
メインアクチュエータ６０としてのインテグラルタイプ
（前側）のパワーシリンダ６およびその左、右室６ａ，
６ｂを介して後側パワーシリンダ２７の第１のシリンダ
２８の左、右室２８ａ，２８ｂに圧油を給送または還流
させるためのポート（図中５５ａ，５５ｂを付す）であ
る。

【００５１】また、Ｃ１ｃ，Ｃ２ｃはサブアクチュエー
タ６１を構成する後側パワーシリンダ２７の第２のシリ
ンダ２９の左、右室２９ａ，２９ｂに接続されるポート
（図中５６ａ，５６ｂを付す）である。

【００５２】前記アクチュエータ切換え手段５０として
のアクチュエータ切換え電磁弁は、常時は図２および図
３の状態にあり、このときにはコントロールバルブ１５
からの圧油をメインアクチュエータ６０側に供給、還流
させるように、スプール５２外周の通路溝が形成されて
いる。また、図４の状態では、サブアクチュエータ６１
側をコントロールバルブ１５に接続している。

【００５３】図中５７，５８はスプールバルブ５１を形
成するバルブボディ５３内に形成した短絡時の連通用通
路であり、図２、図３の状態ではサブアクチュエータ６
１側のポートＣ１ｃ，Ｃ２ｃが通路５７により連通され
て短絡した状態となっている。また、図４の状態では、
メインアクチュエータ６０側のポートＣ１ｉ，Ｃ２ｉが
通路５８により短絡している。

【００５４】このようにコントロールバルブ１５に接続
されない側のアクチュエータを短絡させるのは、該当す
るシリンダの左、右室を連通させて前、後の操舵輪２，
３に接続されるピストンロッドに抵抗を与えず、いわゆ
る油圧ロック状態が生じないようにするためである。

【００５５】図２はメインポンプ１０からの圧油の供給
が行われている正常運転状態を示し、このときにはメイ
ンアクチュエータ６０としての前側パワーシリンダ６、
後側パワーシリンダ２７の第１のシリンダ２８への圧油
の供給によって、前、後各操舵輪２，３は所要の方向に
転舵制御される。図３は前述した急操舵時切換え手段３
０によりメインポンプ１０とサブポンプ１１からの圧油
が合流して給送されているときの状態であるが、このア
クチュエータ切換え手段５０は同じ状態となっている。

【００５６】図４はメインポンプ１０からの圧油の供給
がなくなったときであり、このときには、メインアクチ
ュエータ６０側はそれぞれ短絡状態となっている。した
がって、アクチュエータ切換え手段５０で切り離される
側が短絡状態となり、後側操舵輪３が転舵する際の、い
わゆる油圧ロック状態を招くおそれはない。そして、サ
ブアクチュエータ６１としての後側パワーシリンダ２７
の第２のシリンダ２９への圧油の供給に伴って後側操舵
輪３を転舵させ、これと舵取ハンドル操作とに伴って前
側操舵輪２も転舵させることができるのである。

【００５７】なお、図２〜図４では、上述した各切換え
手段３０，４０，５０を二つの電磁ソレノイド３８，４
８により作動するスプールバルブ３１，４１，５１で構
成し、全体を一体的なユニットとして構成している。ま
た、この例では、ポンプ切換え用のスプールバルブ４１
とアクチュエータ切換え用のスプールバルブ５１とを、
同一のバルブ孔（４１ａ，５１ａを付した部分）内に直
列に配置したスプール４２，５２によって構成してい
る。

【００５８】このような構造を採ると、メインポンプ１
０とサブポンプ１１、メインアクチュエータ６０とサブ
アクチュエータ６１との間での二系統の流体供給系を所
要の状態で作動させる切換え手段をユニットとして一体
的に構成できるから、各部の配管が容易に行え、しかも
装置の車輌への組込みや保守、点検時の作業が簡単に行
える。しかし、上述した構造には限定されず、それぞれ
を個別のボディに組込んで構成してもよい。要はそれぞ
れの流体通路を適切に接続すればよい。

【００５９】図１、図６において符号７０は車輌に搭載
したコントローラ、７１は舵取ハンドルの操舵速度を検
出する操舵速度センサ、７２は車輌の走行速度を検出す
る車速センサ、７３は前記メインポンプ１０からの供給
流体の給送状態を検出するメインポンプ圧力センサで、
また７４は車載バッテリ、７５はイグニッションスイッ
チである。前記コントローラ７０は、各センサ７１，７
２，７３での検出結果に基づき前述した急操舵時切換え
手段３０、ポンプ切換え手段４０、アクチュエータ切換
え手段５０のそれぞれの作動を制御するように構成され
ている。

【００６０】たとえばコントローラ７０は、各センサ７
１，７２，７３によって検出された操舵速度、車速、メ
インポンプ圧力のいずれもが設定値以上であることを感
知したときに、車輌の走行時に急操舵が行われたと判断
し、前記急操舵時切換え手段３０を作動させる。電磁ソ
レノイド３８がオンされた図３の状態になる。この急操
舵時切換え手段３０の作動時には、前記サブポンプ１１
からの供給流体が前記メインポンプ１０からの供給流体
に合流して給送され、前記コントロールバルブ１５を介
してパワーシリンダ６，２７によるメイン、サブアクチ
ュエータ６０，６１に供給されることになる。

【００６１】このような構造を採用すると、メインポン
プ１０は操舵速度が設定値以下である大多数の場合を満
足する程度の供給流量をもつものでよいからポンプの小
型化が可能となる。しかも、操舵速度が設定値以上の急
操舵時にはサブポンプ１１からの供給流体が追加される
から十分な流量を確保でき、前、後側パワーシリンダ
６，２７による転舵追従性の劣化は生じない。

【００６２】上述した三つの条件の一つでも条件を満足
しないときには急操舵が行われていない正常状態である
と判断する。前記操舵速度センサ７１は、舵取ハンドル
が急操舵されたか否かを判断するためのセンサである
が、ここでは操舵速度のみの検出が可能であればよく、
操舵方向や絶対位置等の検出は不要であるので、安価な
フォトインタラプタ等によるセンサでよい。

【００６３】また、前記車速センサ７２は車載されてい
る車速表示パネル部からの信号でよいから、特別なセン
サは不要である。ここで、この車速センサ７２により検
出する車速が設定値以上であることを条件とするのは、
車輌が停止している時などにおいて、サブポンプ１１が
車軸駆動である場合、サブポンプ１１が停止しているか
ら、メインポンプ１０側の作動圧が圧力がないサブポン
プ１１側に抜けてしまい、パワーシリンダ６，２７側に
給送されなくなってしまうのを避けるためである。この
サブポンプ１１がモータ駆動式である場合にも、必要時
以外停止しておくという同様の問題がある。

【００６４】前記メインポンプ圧力センサ７３は、メイ
ンポンプ１０からの供給流体が流れる供給通路中の流れ
または圧力によって接点がオン、オフする簡単なもので
よく、安価である。耐久性、信頼性を考慮すると、この
ようなセンサ７３としては、マグネット式で接点を保護
するために不活性雰囲気中に入れた構造のものがある
が、このようなセンサ７３も安価である。

【００６５】また、この実施の形態では、前記ポンプ切
換え手段４０とアクチュエータ切換え手段５０とを電磁
弁によって構成し、上述したコントローラ７０で急操舵
時切換え手段３０とともに作動制御しているが、本発明
はこれに限定されない。たとえばメインポンプ１０から
の供給流体の流れの状況を検出するためにこの部分の供
給流体を用いたパイロット圧式で作動させてもよい。こ
こで、本発明によれば、メインポンプ１０が小型化し少
流量となると、パイロット圧もより低い圧力となるか
ら、パイロット圧作用面すなわちそれぞれのバルブスプ
ール４２，５２のスプール径を大きくする必要はある。

【００６６】また、上述したポンプ切換え電磁弁（４
０）、アクチュエータ切換え電磁弁（５０）は通常時に
はソレノイド４８に通電してオンし、何らかの故障を生
じた失陥時にはソレノイド４８をオフしてばね４３で切
換え作動される構造であるため、車輌のエンジン始動時
に、イグニッションスイッチ７５がオンし、メインポン
プ圧力センサ７３がオンでないような電気系統のトラブ
ルに対しても、警報を発する手段を設けておけば、手動
で失陥時のモード（ソレノイド４８がオフの状態）に切
換えることができる。

【００６７】上述した構造による動力舵取装置１におい
ては、たとえ一方の流体圧供給源（メインポンプ１０、
供給流体給送路など）がポンプ１０の故障や給送路の破
損などによって故障したとしても、他方の流体圧供給源
（サブポンプ１１）からの供給流体をポンプ切換え手段
４０を利用して供給することによって、前、後いずれか
の操舵輪２，３を、舵取ハンドル４への操舵要求に応じ
て、適切に転舵制御することができる。

【００６８】また、上述した動力舵取装置１では、二台
のポンプ１０，１１からの供給流体を舵取ハンドルが急
操舵されたときに合流させて流路切換え用コントロール
バルブ１５から前側、後側操舵輪２，３を転舵させる際
の操舵補助力を得るメインアクチュエータ６０、サブア
クチュエータ６１で構成した二系統のパワーアシスト系
に供給する構成とすることにより、急操舵時という必要
時に十分な流量を得て所要の操舵補助力を得ることがで
きる。しかも、通常はメインポンプ１０からの少流量化
を図った供給流体により所要の操舵補助力を得ることが
できるから、メインポンプ１０の小型化が図れ、取付け
容易性やコスト低減を図り、また駆動馬力の減少により
燃費を向上させることもできる。

【００６９】なお、本発明は上述した実施の形態で説明
した構造には限定されず、各部の形状、構造等を適宜変
形、変更し得ることはいうまでもない。たとえば前側操
舵輪２を転舵制御するための動力舵取装置１を作動させ
る油圧源を自動車用エンジンによって駆動されるポンプ
１０によって構成し、補助用のパワーシリンダへの油圧
を自動車の車軸または電動モータの回転によって駆動さ
れるポンプ１１で構成しているが、これに限らない。た
とえばメインポンプ１０とサブポンプ１１とを共に電動
モータで駆動するタイプにしてもよい。

【００７０】勿論、補助用パワーシリンダ（後側パワー
シリンダ２７の第２のシリンダ２９）への油圧源となる
サブポンプ１１としては、上述したような車軸駆動方式
や電動モータなどによる電動駆動式のものに限らず、エ
ンジン以外の適宜の駆動源で駆動できるものであればよ
い。

【００７１】また、上述した実施の形態では、パワース
テアリング本体部５をボールねじ式である場合を説明し
たが、本発明はこれに限らず、ラックピニオン式やその
他のタイプのパワーステアリング構造のものであっても
よい。

【００７２】また、上述した実施の形態では、急操舵時
切換え手段３０、ポンプ切換え手段４０、アクチュエー
タ切換え手段５０として電磁ソレノイド式の電磁弁を用
い、コントローラ７０で電気的に駆動制御している例を
述べたが、本発明はこれに限定されず、たとえばリニア
モータ式の電磁弁を始め、供給流体によって切換え作動
されるものであってもよい。要するに、前述した条件下
において各切換え手段３０，４０，５０を所要の状態で
制御することができる構造であればよい。

【００７３】また、上述した実施の形態では、上述した
各切換え手段３０，４０，５０を一体的なボディに設け
ているが、本発明はこれに限定されず、別々に構成して
もよい。また、ポンプ切換え手段４０とアクチュエータ
切換え手段５０を構成するスプール４１，５１を軸線方
向に直列に並べ、電磁ソレノイド４８により駆動させた
場合を述べたが、これに限定されず、並列に並べてそれ
ぞれを駆動させるようにしてもよい。それぞれの通路配
管の接続が所要の状態で行われるとよい。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る動力舵
取装置によれば、たとえばエンジン駆動式のメインポン
プが故障したり、このポンプからの供給流体給送用配管
等が損傷したりしたときには、急操舵時切換え手段、ポ
ンプ切換え手段がサブポンプをコントロールバルブに接
続するとともに、このサブポンプからコントロールバル
ブに給送される供給流体をアクチュエータ切換え手段の
切換え動作によりサブアクチュエータ（後側パワーシリ
ンダの第２のシリンダ）に供給してこれを作動させ、操
舵補助力を与えて後側操舵輪を転舵制御することができ
る。そして、このような舵取ハンドルの舵取操作やこの
後側操舵輪の転舵動作に伴って前側操舵輪も転舵するか
ら、所要の操舵を行える。

【００７５】また、このような本発明に係る動力舵取装
置によれば、二個のポンプと一個の流路切換え用コント
ロールバルブ、前側、後側操舵輪を転舵させる際の操舵
補助力を得るメインアクチュエータ（前側パワーシリン
ダと後側パワーシリンダの第１のシリンダ）、サブアク
チュエータ（後側パワーシリンダの第２のシリンダ）に
よって構成した二系統のパワーアシスト系を、単純な切
換えバルブからなる急操舵時切換え手段とポンプ切換え
手段とアクチュエータ切換え手段とによって簡単に切り
替えて使用することができ、構成部品数が少なく構造も
簡単で、コスト低減も図れるという利点がある。

【００７６】また、本発明によれば、エンジン駆動式の
メインポンプが正常に駆動しているときにおいて、急操
舵を除く通常走行時には、メインポンプの供給流体を、
急操舵切換え手段、ポンプ切換え手段、流路切換え用コ
ントロールバルブを介してメインアクチュエータ（前側
パワーシリンダと後側パワーシリンダの第１のシリン
ダ）に給送し、舵取操作に応じて前、後の操舵輪を転舵
制御できるが、このときに、エンジン以外（たとえば車
軸回転や電動モータ）で駆動されるサブポンプはタンク
側に短絡状態となっているから、このサブポンプはいわ
ゆる無負荷運転状態となっており、エネルギ効率の面で
優れている。

【００７７】また、本発明によれば、メインポンプが正
常に駆動しているときにおいて急操舵されると、急操舵
切換え手段が作動し、メインポンプからの供給流体とサ
ブポンプからの供給流体を合流させてポンプ切換え手段
に給送し、コントロールバルブを介してメインアクチュ
エータに給送することができるから、急操舵時に流量不
足は生ぜず、メインアクチュエータによる十分な操舵補
助力を得ることができる。そして、このような本発明に
よれば、急操舵のような必要時にサブポンプからの供給
流体を利用できるから、メインポンプを相対的に小型化
することができる。

【００７８】したがって、本発明によれば、装置全体が
小型となり、車輌への取付けが容易になるとともに、コ
スト低減を図ることができ、しかもメインポンプによる
供給流体の流量が少流量であるから、車輌に搭載したと
きエンジンに対しての駆動馬力損失が少なくなり、その
結果エンジンの燃費を向上させることができるという利
点がある。

【００７９】また、本発明によれば、急操舵時切換え手
段、ポンプ切換え手段、アクチュエータ切換え手段とし
て電磁ソレノイド式の電磁弁を用い、コントローラで電
気的に駆動制御しているので、メインポンプを小型化
し、吐出流量も少なくなると、パイロット圧もより低く
なるため、パイロット圧で駆動する構造に適用する場合
はパイロット圧作用面（すなわちバルブスプール径）が
大きくなり過ぎるのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る動力舵取装置の一つの実施の形
態を示し、前２軸車の前、後各一対をなす操舵輪を転舵
制御する際のシステム全体の概要を説明するための概略
構成図である。

【図２】 図１における急操舵時切換え手段、ポンプ切
換え手段およびアクチュエータ切換え手段を一体的に構
成した切換えユニットを示し、正常動作時であって急操
舵されていない通常走行時の拡大断面図である。

【図３】 図２の切換えユニットにおいて、正常動作時
であって急操舵されているときの拡大断面図である。

【図４】 図２、図３の切換えユニットにおいて、メイ
ンポンプ側に故障が生じたときの状態を示す拡大断面図
である。

【図５】 図１における流路切換え用コントロールバル
ブと前側操舵輪を転舵制御する前側パワーシリンダとか
らなるインテグラルタイプのパワーステアリング本体部
の概要を示す要部断面図である。

【図６】 本発明に係る動力舵取装置を適用する前２軸
車における操舵系の一部の構成部品を説明するための概
略図である。

【符号の説明】

１…前２軸車用の動力舵取装置、２…前側操舵輪（前側
操向車輪）、３…後側操舵輪（後側操向車輪）、４…舵
取ハンドル、４ａ…ステアリングシャフト、５…ステア
リング本体部、６…前側パワーシリンダ、６ａ，６ｂ…
左、右室、７…入力軸（スタブシャフト）、８…セクタ
ギア、９…ピットマンアーム、１０…エンジン駆動式の
メインポンプ、１１…エンジン以外の駆動式のサブポン
プ、１２，１３…タンク、１５…流路切換え用コントロ
ールバルブ、１６…ステアリングボディ、１７…バルブ
ハウジング、１８…ピストン、１９…ボールねじ機構、
２０…ウォームシャフト、２５…従動レバー、２７…後
側パワーシリンダ、２８…第１のシリンダ、２８ａ，２
８ｂ…左、右室、２９…第２のシリンダ、２９ａ，２９
ｂ…左、右室、３０…急操舵時切換え手段（急操舵時切
換え電磁弁）、３１…スプールバルブ、３２…スプー
ル、３８…電磁ソレノイド、４０…ポンプ切換え手段
（ポンプ切換え電磁弁）、４１…スプールバルブ、４２
…スプール、４８…電磁ソレノイド、５０…アクチュエ
ータ切換え手段（アクチュエータ切換え電磁弁）、５１
…スプールバルブ、５２…スプール、６０…メインアク
チュエータ、６１…サブアクチュエータ、７０…コント
ローラ（制御手段）、７１…操舵速度センサ、７２…車
速センサ、７３…メインポンプ圧力センサ、７４…イグ
ニッションスイッチ、７５…バッテリ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前２軸車の前、後各一対をなす操舵輪を
   転舵させるための動力舵取装置であって、 メインポンプおよびサブポンプと、 舵取ハンドルへの舵取操作により前記各ポンプからの供
   給流体の流路切換えを行うコントロールバルブと、 前側の操舵輪を転舵制御する前側パワーシリンダと、 後側の操舵輪を転舵制御する後側パワーシリンダとを備
   え、 前記メインポンプ、サブポンプのいずれか一方の供給流
   体または前記メインポンプ、サブポンプからの供給流体
   を合流させて前記コントロールバルブ側に給送する急操
   舵時切換え手段と、 この急操舵時切換え手段を介して給送されてくる供給流
   体を前記コントロールバルブに給送するポンプ切換え手
   段を設けるとともに、 前記コントロールバルブからの供給流体を前記前側パワ
   ーシリンダ、後側パワーシリンダに選択的に給送するア
   クチュエータ切換え手段を設けたことを特徴とする動力
   舵取装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の動力舵取装置におい
   て、 前記急操舵時切換え手段は、前記メインポンプおよびサ
   ブポンプと前記コントロールバルブとの間に配置され、 いずれか一方のポンプまたは両方のポンプを前記コント
   ロールバルブに接続するように構成されていることを特
   徴とする動力舵取装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の動力舵
   取装置において、 前記急操舵時切換え手段、ポンプ切換え手段、アクチュ
   エータ切換え手段のうちの少なくとも一つを、舵取ハン
   ドルの操舵速度、車速、メインポンプの作動状態の検出
   結果に基づいて制御する手段を備えていることを特徴と
   する動力舵取装置。