JP2009539680A - ロック可能な油圧式パワーアシストステアリングシステム - Google Patents

Abstract

車両の１つまたは複数の車輪を操縦するためのロック可能な油圧式パワーアシストステアリングシステムであって、該システムは、入り口（２）および出口（３）を有し、該ポンプ入り口（２）がタンク出口（６）に接続される油圧ポンプ（１）と、入り口（５）および出口（６）を有する油圧タンク（４）と、舵取りハンドルによって操作可能であり、吸気口（８）および排気口（９）を有する油圧式パワーステアリング筐体（７ａ）と、ポンプ出口（３）をステアリング筐体吸気口（８）に接続する圧力導管、ステアリング筐体排気口をタンク入り口（５）に接続する戻り導管、およびステアリング筐体吸気口（８）をポンプ出口（３）に接続し、そこから分離する、および／またはステアリング筐体排気口（９）をタンク入り口（５）に接続し、そこから分離することを選択的に可能にするユーザが操作可能なロック弁（１０）を含む油圧回路とを備え、油圧式パワーステアリング筐体の吸気口（８）に、逆止め弁（２５）が配置されることを特徴とするシステム。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の１つまたは複数の車輪を操縦するためのロック可能な油圧式パワーアシストステアリングシステムに関する。車両は、例えば、トラック、地ならし用車両（例えば、ブルドーザ）、四輪駆動車などであってよい。

油圧式パワーアシストステアリングシステムに、使用者が回路を「不正使用、例えば盗難防止モード」にすることを可能にする、ユーザが操作可能な補助的ロック弁を回路内に設けることは、従来技術より知られている。

ポンプ、タンクおよびステアリング筐体の間で、油圧回路内に結合されたロック弁を備える、このようなステアリングシステムの例は、国際公開第０１／５８７３７号（図１および２）および米国特許第６，５９８，３９３号（図１）に示される。

本発明の第１の態様は、改良されたシステムを提供することを目的とする。この目的は、請求項１によるステアリングシステムによって実現される。

ステアリング筐体の吸気口に逆止め弁（ｃｈｅｃｋ ｖａｌｖｅ）があることが、盗難に対する保護を効果的に高める。

本発明者らは、従来技術のシステムにおいて、ロック弁とステアリング筐体の吸気口の間の圧力導管を切断することにより、ステアリング筐体から作動油を排出することが可能であることを見出した。これは、油圧式パワーアシストがない場合でさえ、車両の操縦行為を実現する機会を泥棒に与える。例えば、トラックに接続されたトレーラを盗む場合、大抵の場合、トレーラを分離させ、それを別のトラックに接続して盗むために、トラックをわずかな距離移動させ操縦することのみが必要とされる。

本発明の第１の態様は、補助逆止め弁を利用して、ステアリング筐体の一部の中の作動油を効果的にロックし、これにより車両の操縦を著しく妨げる。

補助逆止め弁は、ステアリング筐体の吸気口に直接嵌合して、ステアリング筐体の外側に配置されてよい。これは特に、既存のステアリングシステムに逆止め弁（および可能であれば、同様にユーザが操作可能なロック弁）が後付けされる場合に想定される。ここで、逆止め弁筐体は、間に導管が存在することなく、ステアリング筐体に当接することをまさに意味する。

好ましい実施形態において、補助逆止め弁はステアリング筐体内に組み込まれ、その結果、その存在は極めてはっきりせず、泥棒にとって、逆止め弁への接近が事実上不可能となる。

さらに好ましい実施形態において、ロック弁は、第１入り口および第２入り口、ならびに１つの出口を有し、出口はタンク入り口に接続され、第１入り口は圧力導管と連通し、ステアリング筐体排気口からの戻り導管は、ロック弁の該第２入り口に接続され、ロック弁は、その第１の位置において、システムが作動可能であるように、第１入り口を閉鎖し、第２入り口を弁出口に接続し、その第２の位置において、システムが作動できないように、第１入り口を出口に接続し、これにより、ポンプ出口をタンク入り口に接続し、第２入り口を閉鎖するようになされる。

上記に記載のロック弁の好ましい実施形態は、国際公開第０１／５８７３７号に見出される。

一般に、ロック弁は、その閉鎖位置で、関連する経路を完全に閉鎖することができることに留意されたい。しかしながら、ロック弁はまた、その閉鎖位置で、例えば、好適な設計の可動弁要素および／または弁筐体によって、小さな側路を開放したままにすることが想定される。閉鎖位置は、効果的なロック機能が実現するように、流体の流れに対して著しい抵抗を生成する。側路は、例えばロック弁が閉鎖する際、かじ取りハンドルを切るように試みる場合、特定の構成要素の過負荷を防ぐように機能することができる。側路は、特定のシステムおよび車両それぞれに適合されてよい。

好ましくは、ロック弁は、国際公開第０１／５８７３７号で説明されるように、ポンプが作動中である限り、ロック弁のいかなる作動も阻止する油圧応答安全要素を含む。

ロック弁は、ステアリング筐体の排気口に配置され、盗難防止を望む場合、ロック弁は、排気口を閉鎖するようになされることを想定することができる。この方法において、ステアリング筐体の吸気口および排気口は共に閉鎖され、車両のかじ取りハンドルを操縦することは完全に不可能である。またこの排気口ロック弁は、切断されることのある（例えば、ロック弁筐体がステアリング筐体に当接することによって）導管の中間部品が存在せずに、ステアリング筐体の排気口に直接嵌合されることが好ましいことが明らかである。

またロック弁をステアリング筐体の中に組み込むことも想定可能である。

別の実用的な配置において、第１ロック弁は、ポンプおよび／またはタンク（実際には、単一のユニットに一体化されることがある）の付近に配置され、システムはさらに、ステアリング筐体の排気口に配置され、該排気口を選択的に開閉する第２のユーザが操作可能なロック弁を含む。さらに該第２のロック弁は、ステアリング筐体の排気口に直接装着される、またはステアリング筐体の中に組み込まれる。

従来技術から知られるように、ロック弁または複数のロック弁は、手動で操作する手段、例えば、鍵を所有しない者が弁を作動するのを防止する、物理的に鍵によって操作されるロックを備えることができる。

国際公開第０１／５８７３７号で説明されるように、ロック弁の操作手段が、電気ロック弁駆動手段、およびロック弁または複数の弁の不正な操作を防ぐ関連するユーザ認証手段を含むことが好ましい。

ユーザ認証手段は、個人のコードを入力するためのキーパッドを含むことができる。

本発明の第２の態様は、ステアリングシステムなど、ロック可能な油圧システムのための改良されたユーザ認証に関し、ロック弁のためのユーザ認証手段は、カード読み取り装置、詳細には、ユーザが挿入可能なスマートカードのメモリからコードを読み取るためのスマートカード読取装置を含む。

本発明の第２の態様によるこのシステムは、請求項１２に記載される。

このシステムは、例えば、ステアリングシステム以外の車両内の１つまたは複数の油圧回路、例えば、運転台の上下移動、例えば油圧作動のブレーキシステム、ショベルなどをロックすることができることに留意されたい。

より好ましくは、ユーザ認証手段はさらに、個人コードを入力するためのキーパッドを含み、その結果、油圧システムのロックを無効にするためには、正しいカードと正しいコードの両方を提供しなければならない。実際の一実施形態において、キーパッドは、カード読取装置の中に組み込まれる。

第１および第２の態様は、添付の図面の図１および２を参照して、以下に示される。

本発明の第３の態様は、請求項１３のプリアンブルに従って、トラックとトレーラの組み合わせに関する。

上記に概説したように、トラックにロック可能油圧式パワーアシストステアリングシステムをトラックに設けることは、盗難に対する保護を非常に強化する。好ましくは、該システムは、本発明の第１および／または第２の態様によるものである。

欧州特許第１３８２４４９号において、ロック弁を使用して油圧式ステアリングシステムを無効にすることに加えて、盗難防止の目的で、トラックの運転台の上下移動をロックすることが開示されている。各ロック機能のために、ロック弁部分を有するロック弁が、そこに開示されている。

実際には、泥棒は、トラックからトレーラを分離し、それを別のトラックに接続することによって、積載されたトレーラのみを盗むことが多い。

本発明の第３の態様は、この形態の盗難を阻止し、請求項１３によるトラックとトレーラの組み合わせを提供することを目的とする。

このトラックとトレーラの組み合わせでは、トレーラの１つまたは複数の車輪はまた、駐車ブレーキがトラックとトレーラの両方を動かなくさせるように、駐車ブレーキシリンダを装備する。通常、駐車ブレーキ作動ボタンまたはハンドルがキャビン内に存在し、したがって、キャビンに進入することによって作動させることできる。多くの駐車ブレーキシステムは、駐車ブレーキシリンダ内にばねを有し、このばねが、ブレーキが作用するようにさせ、駐車ブレーキが作動するまで、流体圧力または真空状態（設計による）がばねに対抗する。

またロック弁が、駐車ブレーキシステム内に含まれるため、トラックキャビン内に進入し作動ボタンを作動することによって、駐車ブレーキを無効にすることはできない。駐車ブレーキシステムを作動させるために、泥棒はロック弁も作動させる必要がある。

上記に概説したように、ロック弁は好ましくは、操作手段、および該操作手段に命令するための認証手段、例えば、ロック弁の電気駆動手段に命令するためのスマートカードおよび／または個人コード解読装置に結合される。

したがって、泥棒は、駐車ブレーキを無効にするためにさらに重要な障害を有し、これによりトラックからトレーラを分離することは不可能である。

好ましくは請求項１３のトラックとトレーラの組み合わせにおけるロック弁は、運転中、ロック弁の作動が起こり得ないことを保証するために、請求項９の油圧応答安全要素を含む。

さらに、ステアリングシステムおよび駐車ブレーキシステムのためのユーザが操作可能なロック弁およびが、両方のロック動作が同時に作用するように、単一のロック弁組立体の中に組み込まれることが好ましい。別の実施形態において、運転台の上下運動のためのロック弁が、可能であれば、ステアリングおよび駐車ブレーキシステムのためのロック弁部分を有する組立体の中に一体式で設けられる。

本明細書に開示されるそれぞれの態様は、それ自体に適用され、さらに想定される態様の組み合わせに適用することができることを理解されたい。

車両の１つまたは複数の操縦可能な車輪のためのロック可能な油圧式パワーアシストステアリングシステムの例示の実施形態を図式的に図に示す。 ロック可能な油圧式パワーアシストステアリングシステムの代替タイプの図である。

図１において、車両の１つまたは複数の車輪を操縦するためのロック可能な油圧式パワーアシストステアリングシステムの関連する要素が示される。

当業者は、舵取りハンドル（図示せず）によって操作可能であり、吸気口８および排気口９を有する油圧式パワーステアリング筐体７ａを認識するであろう。

ここで、大抵の場合のように、ステアリング機構は、ラックアンドピニオン式である。舵取りハンドルは、筐体内で、一般には、回転スプール弁であるステアリング弁７ｃを作動するステアリングシャフト７ｂに装着される。シャフト７ｂは、筐体７ａ内に、往復運動が可能なラック部材７ｅに係合するピニオンを備える。

ラック部材７ｅは、ラック部材の上に搭載されたピストンの両側に２つの可変の空間チャンバを有する、油圧式パワーアシストシリンダ機構７ｆに連結される。ステアリング弁７ｃが、各チャンバへの作動油の供給および排出を制御し、これにより、流体動力によって操縦がアシストされる。

ここで、ステアリング弁７ｃと油圧シリンダ７ｆの間に、２つの導管が示される。これらの導管内には調整弁（ｄａｍｐｅｒ ｖａｌｖｅ）が設置されることが知られている。これらの導管は一般に、ステアリング筐体の外部に対して設置され、したがって、ステアリング筐体の中に進入する、またはさらにこの中に組み込むことは困難である。

ステアリング筐体は、本発明の範囲内で、異なる設計を有することが可能であることは、当業者には明白である。

システムはさらに、入り口２および出口３を有する油圧ポンプ１を含む。ここで一般には、ポンプ１は、車両エンジンによって駆動される駆動ベルト、または該車両エンジンへのその他の伝道のための滑車１ａを有する。

システムはさらに、入り口５および出口６を有する流体タンク４を含む。ポンプ入り口２は、タンク出口６に接続される。タンク４およびポンプ１は、１つのユニットを形成することが多い。

ポンプ出口３は、圧力導管１５を介して、ステアリング筐体吸気口８に接続される。

戻り導管１６が、ステアリング筐体排気口９をタンク入り口５に接続する。

ここで、ユーザが操作可能なロック弁１０が、油圧回路内に、ポンプ、タンクおよびステアリング筐体の間に設置される。
このロック弁１０は、第１入り口１１および第２入り口１２、ならびに出口１３を有し、出口１３は、タンク入り口５に接続され、第１入り口１１は、圧力導管１５と連通し、ステアリング筐体排気口９からの戻り導管１６は、ロック弁１０の第２の入り口に接続される。

容易に理解することができるように、ロック弁１０は、ここでは回転弁要素１０ａである、可動弁要素１０ａを有し、この弁要素は、その第１位置において（図１に示される）、ステアリングシステムが作動可能であるように、第１入り口１１を閉鎖し、第２入り口１２を弁出口１３に接続させ、その第２位置において、操縦するための油圧式のパワーアシストが存在せず、通常の使用に対してステアリングシステムが作動できないように、第１入り口１１を出口１３に接続し、これによりポンプ出口３をタンク入り口５に接続させ、第２入り口１２を閉鎖するようになされる。

ここで弁要素１０ａは、例えば国際公開第０１／５８７３７号で説明されるように、電気駆動装置３０によって作動される。

また図１は、油圧式パワーステアリング筐体７ａの吸気口８に、逆止め弁２５が配置されるのを示す。該逆止め弁２５は、油圧式パワーステアリング筐体（７ａ）内に組み込まれるのが好ましい。

上記に記載するように、逆止め弁２５の設置は、車両の盗難に対する保護を強化する。ポンプ１とステアリング筐体７ａの間で、多くの場合かなり接触し易い圧力導管１５を切断することは、逆止め弁２５がステアリング筐体内の流体をロックするため、効果を持たない。

ここで第２ロック弁２６が、ステアリング筐体の排気口９に示される。この弁２６はまた、本明細書では連結された電気駆動手段３１によってユーザが操作可能である。上記に示すように、該ロック弁２６は、好ましくは、ステアリング筐体７ａに対して直接装着される、またはその中に組み込まれる。該弁２６を設けることにより、ステアリング筐体７ａに至るラインを切断することは、泥棒にとって効果を有さない。

代替形態で記載するように、ロック弁１０は、吸気口８および排気口９の両方で、ステアリング筐体に直接装着される。

図１に示すように、ロック弁１０は、ポンプ１が作動している限り、ロック弁１０のいかなる作動も阻止する油圧応答安全要素を含む。これは、国際公開第０１/５８７３７号で詳細に説明される。

ロック弁１０、２６のそれぞれに作動命令を与えるために、システムはさらに、ユーザ認証手段を含む。ここでこれらの手段は、メモリを備えたユーザが挿入可能なスマートカード４１を読み取るためのスマートカード読取装置４０を含むことが好ましい。さらに、個人コードを入力するためにキーパッド４２が設けられる。

図２は、主に、大型トラックまたは他のより大型の車両のための代替のタイプを概略的に示す。ここで、ステアリング筐体７ａは、ステアリングシャフト８ｂによって制御される内部弁と、該ステアリング弁によって制御される油圧シリンダとを含む。ラックアンドピニオン機構などは存在せず、したがって、ステアリングシャフト７ｂと油圧シリンダピストンロッドの間に機械的接続は存在しない。

ロック弁１０は、排気口９で、ステアリング筐体７ａに対して直接装着される。ここで逆止め弁２５は、吸気口８で、筐体７ａに対して直接装着される。

排気口８でのロック弁は、単に排気口８の開閉操作を有し、圧力導管１５には接続しないより簡素な設計であることに留意されたい。しかしながら、説明したように、車両を運転する間、ロック弁のいかなる作動も回避するために要素１８が存在することが好ましい。

Claims (14)

1. 車両の１つまたは複数の車輪を操縦するためのロック可能な油圧式パワーアシストステアリングシステムであって、
   ‐入り口（２）および出口（３）を有する油圧ポンプ（１）と、
   ‐入り口（５）および出口（６）を有する油圧タンク（４）とを備え、
   前記ポンプ入り口（２）が前記タンク出口（６）に接続されており、
   ‐舵取りハンドルによって操作可能であり、吸気口（８）および排気口（９）を有する油圧式パワーステアリング筐体（７ａ）と、
   ‐油圧回路とを備え、
   前記油圧回路が、
   ‐前記ポンプ出口（３）を前記ステアリング筐体吸気口（８）に接続する圧力導管と、
   ‐前記ステアリング筐体排気口を前記タンク入り口（５）に接続する戻り導管と、
   ‐前記ステアリング筐体吸気口（８）を前記ポンプ出口（３）に接続し、そこから分離する、および／または前記ステアリング筐体排気口（９）を前記タンク入り口（５）に接続し、そこから分離すること選択的に可能にする、ユーザが操作可能なロック弁（１０）とを含み、
   前記油圧式パワーステアリング筐体の前記吸気口（８）に、逆止め弁（２５）が配置されることを特徴とするシステム。
2. 前記逆止め弁（２５）が、前記吸気口（８）に直接嵌合される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記逆止め弁（２５）が、前記油圧式パワーステアリング筐体（７ａ）内に配置される、請求項１に記載のシステム。
4. 前記ロック弁（１０）が、第１入り口（１１）および第２入り口（１２）、ならびに前記タンク入り口（５）に接続された出口（１３）を有し、前記第１入り口（１１）が、前記圧力導管に連通し、前記ステアリング筐体排気口からの前記戻り導管が、前記ロック弁の前記第２入り口（１２）に接続され、前記ロック弁（１０）が、その第１の位置において、前記システムが作動可能であるように、前記第１入り口（１１）を閉鎖し、前記第２入り口（１２）を前記弁出口（１３）に接続し、その第２の位置において、前記システムが作動できないように、前記第１入り口（１１）を前記出口（１３）に接続し、これにより、前記ポンプ出口（３）を前記タンク入り口（５）に接続し、前記第２入り口（１２）を閉鎖するようになされる、請求項１に記載のシステム。
5. 前記第１ロック弁が、前記ポンプ（１）および／またはタンク（４）の付近に配置され、前記システムが、前記ステアリング筐体排気口（９）で、前記排気口（９）を選択的に開閉するようになされる第２のユーザが操作可能なロック弁（２６）を含む、請求項４に記載のシステム。
6. 前記第２のロック弁（２６）が、前記排気口（９）に直接配置される、請求項５に記載のシステム。
7. 前記第２のロック弁（２６）が、前記ステアリング筐体（７ａ）内に配置される、請求項５に記載のシステム。
8. 前記ロック弁または複数のロック弁が、操作手段、例えば電気ロック弁駆動手段と、前記ロック弁または複数の弁の不正な操作を阻止する関連するユーザ認証手段とを備える、前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記ロック弁が、ポンプが作動中である限り、前記ロック弁のいかなる作動も阻止する油圧応答安全要素を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記操作手段が、手動操作手段、すなわち例えば、物理的に鍵によって操作されるロックを含むユーザ認証手段である、請求項８に記載のシステム。
11. 前記操作手段が、電気操作手段、すなわち、例えばキーパッドなどの個人コード入力手段および／またはスマートカード読取装置などのカード読取装置を含む、例えば電子ロックを含むユーザ認証手段である、請求項８に記載のシステム。
12. 例えば、車両操縦システムなど、ロック可能な油圧式システムであって、
    ‐入り口（２）および出口（３）を有する油圧ポンプ（１）と、
    ‐入り口（５）および出口（６）を有する油圧タンク（４）とを備え、
    前記ポンプ入り口（２）が前記タンク出口（６）に接続されており、
    ‐吸気口（８）および排気口（９）を有する油圧式作動装置（７ａ）と、
    ‐油圧回路とを備え、
    前記油圧回路が、
    ‐前記ポンプ出口（３）を前記作動装置吸気口（８）に接続する圧力導管と、
    ‐前記作動装置排気口を前記タンク入り口（５）に接続する戻り導管と、
    ‐前記ステアリング筐体吸気口（８）を前記ポンプ出口（３）に接続し、そこから分離し、および／または前記ステアリング筐体排気口（９）を前記タンク入り口（５）に接続し、そこから分離することを選択的に可能にし、電気ロック弁駆動手段と、前記ロック弁の不正な操作を阻止する関連するユーザ認証手段とを備えたユーザが操作可能なロック弁（１０）とを含み、前記ユーザ認証手段が、スマートカード読取装置などカード読取装置、および好ましくはさらにキーパッドなど個人コード入力手段をも含むことを特徴とするシステム。
13. トラックとトレーラの組み合わせであって、前記トラックが、前記トラックの１つまたは複数の車輪を操縦するためのロック可能な油圧式パワーアシストステアリングシステムを有し、前記ステアリングシステムが、
    ‐入り口および出口を有する油圧ポンプと、
    ‐入り口および出口を有する油圧タンクとを備え、
    前記ポンプ入り口が前記タンク出口に接続されており、
    ‐舵取りハンドルによって操作可能であり、吸気口および排気口を有する油圧式パワーステアリング筐体と、
    ‐油圧回路とを備え、
    前記油圧回路が、
    ‐前記ポンプ出口を前記ステアリング筐体吸気口に接続する圧力導管と、
    ‐前記ステアリング筐体排気口を前記タンク入り口に接続する戻り導管と、
    ‐前記ステアリング筐体吸気口を前記ポンプ出口に接続し、そこから分離し、および／または前記ステアリング筐体排気口を前記タンク入り口に接続し、そこから分離することを選択的に可能にし、好ましくは電気のロック弁駆動手段、およびロック弁の不正な操作を阻止する関連するユーザ認証手段とを備えたユーザが操作可能なロック弁（１０）とを含み、
    前記トラックとトレーラの組み合わせが、前記トラックの少なくとも１つの車輪および前記トレーラの少なくとも１つの車輪に、好ましくは前記組み合わせの全ての車輪に連結された１つまたは複数の駐車ブレーキシリンダを備えた駐車ブレーキシステムをさらに含み、前記駐車ブレーキシステムが、または前記駐車ブレーキを無効にするために、前記シリンダに加圧流体を供給し、または真空状態を生じさせるために、各駐車ブレーキに接続された１つまたは複数の導管を含み、
    前記組み合わせが、前記駐車ブレーキ導管に接続された別のユーザが操作可能なロック弁を含み、前記別のロック弁が、前記別のロック弁をロックすると、前記関連する車輪が動かなくなるように、好ましくは電気のロック弁駆動手段、および前記ロック弁の不正な操作を阻止する関連するユーザ認証手段とを備えることを特徴とするトラックとトレーラの組み合わせ。
14. 前記ステアリングシステムおよび前記駐車ブレーキシステムのための前記ユーザが操作可能なロック弁が、単一のロック弁組立体に組み込まれ、その結果、両方のロック動作が、共通のロック弁組立体駆動手段によって同時に作用する、請求項１３に記載の組み合わせ。

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