JP2516415B2 - パワ―・ステアリング・システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はパワー・ステアリング・システム、特に、
車体が独立懸架装置で前輪に支持される大型自動車に適
するパワー・ステアリング・システムに関する。

背景技術 一般に、長距離輸送に使用されるトラックでは、運転
室に仮眠スペースが備えられ、必要に応じてそこで睡眠
をとり、長距離を通して、一人の運転手による高速輸送
が行なわれるので、そのようなトラックでは、操縦安定
性および乗心地の観点からフロント・サスペンション
は、独立懸架法によるのが好ましい。

一方、この長距離輸送には、別の運転手が、乗り継い
で行なうシステムも予測される。この場合、その仮眠ス
ペースが必要なくなるので、その運転室を短くして、そ
れに伴って、荷台を長くするのが望ましい。

ところが、フロント・サスペンションが車軸型懸架法
によるのに加えて、ステアリングがタイ・ロッドおよび
タイ・ロッド・アームを使用するので、エンジンの搭載
位置が自由に変えられず、その荷台を長くすることが困
難であった。

発明の目的・課題 この発明の目的・課題は、運転室が短かくされ、フロ
ント・サスペンションが車軸型懸架法から独立懸架法に
変えられ、エンジンの搭載位置が自由に変えられ、そし
て、荷台が長くされる自動車に適合可能にするところの
パワー・ステアリング・システムの提供にある。

目的・課題に係る構成上の発明の概要：請求する発明の
内容 上述の目的・課題に関連して、この発明のパワー・ス
テアリング・システムは、ブースタに発生される操舵力
が、一対のブースタ側リンク・ロッド、一対の揺動リン
ク、および一対の前輪側リンク・ロッドを経て、左右の
前輪軸のステアリング・アームに伝達されるところに構
成され、そのブースタ、およびブースタ側リンク・ロッ
ドを自動車の最前箇所に、そのドラック・リンクをその
自動車の両側箇所に、それぞれ配置可能にするところに
ある。

具体例の説明 以下、この発明のパワー・ステアリング・システムの
特定された具体例について図面を参照して説明する。

第１および２図は、独立懸架装置62,62でフレーム61
の前方を一対の前輪69,70に支持させているところにテ
ィルト・キャブ型トラック60に適用されたこの発明のパ
ワー・ステアリング・システム10を概説的に示してい
る。

そのパワー・ステアリング・システム10は、その独立
懸架装置62,62が、それぞれ前輪軸（図示せず）を支持
するステアリング・ナックル（図示せず）をそのフレー
ム61の両側に揺動可能に連結したアッパ・フロントおよ
びリア・コントロール・アーム63,64、および、ロア・
フロントおよびリア・コントロール・アーム65,66と、
スプリング（図示せず）と、ショック・アブソーバ（図
示せず）とを含んだ構造に製作されたので、そのトラッ
ク60の最前箇所および両側箇所に配置された。

そのパワー・ステアリング・システム10は、ブースタ
11、ロータリ型コントロール・バルブ12、フロー・コン
トロール・バルブ（図示せず）、オイル・ポンプ（図示
せず）、オイル・リザーバ（図示せず）、ステアリング
・ホイール13、ステアリング・シャフト14、一対のブー
スタ側リンク・ロッド15,16、一対の揺動リンク17,18、
および一対の前輪側リンク・ロッド19,20を含んで組み
立てられた。

また、そのパワー・ステアリング・システム10では、
そのブースタ11、ロータリ型コントロール・バルブ12、
フロー・コントロール・バルブ、オイル・ポンプ、およ
びオイル・リザーバが、供給側油圧配管21、戻り側油圧
配管22、および連通油圧配管23,24で油圧回路に接続さ
れ、そして、そのフロー・コントロール・バルブが、ブ
ースタ・バイパス（図示せず）でその戻り側油圧配管22
に接続されてある。

そのブースタ11は、内部にシリンダ・ボア31を備えた
シリンダ・ボディ30と、そのシリンダ・ボア31内に往復
摺動可能に嵌め合わせられ、そして、そのシリンダ・ボ
ア31内に一対のシリンダ室34,35を区画したピストン32
と、そのピストン32に一端を固定的に連結し、そのシリ
ンダ・ボディ30のロッド・カバー38の外側に他端側を出
し入れ可能に伸長させ、そして、その伸長された他端部
分にラック41を形成したピストン・ロッド33と、ロッド
・ケーシング44と、ギア・ハウジング46とを含み、その
ギア・ハウジング46にそのコントロール・バルブ12を組
み付けたところに製作され、そして、そのロッド・ケー
シング44およびギア・ハウジング46を組み付けたそのシ
リンダ・ボディ30がそのフレーム61の最前端にねじ止め
されて、そのトラック60に配置された。

そのシリンダ・ボディ30は、シリンダ・チューブ36
と、ヘッド・カバー37と、ロッド・カバー38とより組み
立てられ、そのヘッド・カバー37およびロッド・カバー
38にそれぞれオイル・ポート39,40が形成されてある。
勿論、そのオイル・ポート39,40は、そのシリンダ室34,
35に対応されて開口され、また、その連通油圧配管23,2
4でそのロータリ型コントロール・バルブ12のシリンダ
・ポート52,53に接続されてある。

そのピストン・ロッド33は、長さ方向の中間にかしめ
て固定された一対の支柱ピン42,43を備えている。勿
論、その支柱ピン42,43の先端は、そのロッド・ケーシ
ング44のスリット45から外側に突き出され、そして、そ
のブースタ側リンク・ロッド15,16はボール・ジョイン
ト結合してある。

また、そのピストン・ロッド33のラック41は、そのロ
ッド・ケーシング44の先端部分およびギア・ハウジング
46内に置かれてある。

そのロータリ型コントロール・バルブ12は、内部にバ
ルブ・ボア（図示せず）を備えてそのブースタ11のギア
・ハウジング46に組み付けられたバルブ・ボディ47と、
そのバルブ・ボア内に組み込まれたスリーブ（図示せ
ず）と、そのスリーブ内に組み込まれてスタブ・シャフ
ト48に連結されたスプール（図示せず）とを含み、そし
て、そのスタブ・シャフト48が、そのラック41に噛み合
わせられたピニオン49にトーション・バー（図示せず）
を介して連結されてそのブースタ11の操作量がフィード
・バックされるところに組み立てられた。

また、このコントロール・バルブ12は、そのバルブ・
ボディ47にポンプ・ポート50、タンク・ポート51、およ
びシリンダ・ポート52,53を形成し、そのポンプ・ポー
ト50をそのオイル・ポンプの吐出し側にその供給側油圧
配管21で、そのタンク・ポート51をそのオイル・リザー
バにその戻り側油圧配管22でそれぞれ接続し、また、そ
のシリンダ・ポート52,53をそのブースタ11のオイル・
ポート39,41にその連通油圧配管23,24で接続させ、そし
て、そのスタブ・シャフト48がそのステアリング・シャ
フト14に連結されてあるので、そのスプールがそのステ
アリング・ホイール13で操作されると、そのブースタ11
に給排される圧油を方向制御する。すなわち、そのコン
トロール・バルブ12は、そのスプールがそのステアリン
グ・ホイール13でそのスリーブ内に回転されると、それ
に伴って、そのオイル・ポンプから吐き出され、そのフ
ロー・コントロール・バルブで流量調整された圧油をそ
のブースタ11のシリンダ室34,35に選択的に供給し、同
時に、そのブースタ11のシリンダ室34,35の圧油をその
オイル・リザーバに選択的に戻す。

そのように、そのコントロール・バルブ12が、そのピ
ニオン49をそのピストン・ロッド33のラック41に噛み合
わせ、そのピストン32の動きをそのスプールにそのトー
ション・バーを介してフィード・バックさせるところに
そのブースタ11に組み合わせられたので、このパワー・
ステアリング・システム10は、そのラック41およびピニ
オン49によって、バリアブル・レシオおよびゲイン・ア
ンド・フェーズ・コントロールが容易になり、一層、操
作がしやすくなり、そして、操作に対する応答性が一層
向上させることが可能になった。

そのフロー・コントロール・バルブは、通常のパワー
・ステアリングに使用されるフロー・コントロール・バ
ルブと同様に製作されて、そのオイル・ポンプとそのコ
ントロール・バルブ12との間で、その供給側油圧配管21
に配置され、そして、そのブースタ・バイパスでその戻
り側油圧配管22に接続されてある。勿論、このフロー・
コントロール・バルブは、そのオイル・ポンプからその
コントロール・バルブ12に流れる圧油の流量を調整し、
その圧油の余剰流量をそのオイル・リザーバにそのブー
スタ・バイパスを経て戻す。

そのオイル・ポンプは、通常のパワー・ステアリング
に使用されるオイル・ポンプと同様に製作され、そし
て、その供給側油圧配管21に配置されてある。勿論、こ
のオイル・ポンプは、そのトラック60に搭載されたディ
ーゼル・エンジン（図示せず）で駆動され、そのオイル
・リザーバから油を汲み上げ、加圧し、そのディーゼル
・エンジンの回転数にほぼ比例した圧油の吐出量が得ら
れるようにしてある。

その一対のブースタ側リンク・ロッド15,16は、根元
をそのピストン・ロッド33の支柱ピン42,43に対応させ
てボール・ジョイント結合し、先端を後方で、かつ、そ
のフレーム61の両側に向けて伸長させてある。

そのように、その支柱ピン42,43にボール・ジョイン
ト結合されたそのブースタ側リンク・ロッド15,16は、
そのピストン・ロッド33の往復動に伴われて、そのフレ
ーム61の横方向において、左右に移動される。

その一対の揺動リンク17,18は、Ｌ字形に製作され、
そのブースタ側リンク・ロッド15,16の先端の後方で、
しかも、そのフレーム61の両側に固定された一対の支柱
ピン（図示せず）に回転可能に支持されてある。

そして、その揺動リンク17,18は、一端をその対応す
るブースタ側リンク・ロッド15,16の先端に回転可能に
連結し、そのブースタ側リンク・ロッド15,16の動きを
その対応する前輪側リンク・ロッド19,20に伝達する。

その一対の前輪側リンク・ロッド19,20は、そのフレ
ーム61の両側に沿って、すなわち、そのフレーム61の縦
方向に伸長されて配置され、そして、先端が、その対応
する揺動リンク17,18の後端に回転可能に連結され、ま
た、後端が、その前輪69,70を回転可能に支持したその
前輪軸のボス（図示せず）に固定的に連結されたところ
のステアリング・アーム67,68に回転可能に連結されて
ある。

そのようにして、その揺動リンク17,18とそのステア
リング・アーム67,68との間に連結されたところのその
前輪側リンク・ロッド19,20は、その揺動リンク17,18の
動きをそのステアリング・アーム67,68に伝達し、その
ステアリング・アーム67,68を揺動させる。

その結果、その前輪軸を支持したところのそのステア
リング・ナックルが、その独立懸架装置62,62に関して
揺動され、その前輪69,70が、その前輪軸に伴われて操
舵される。

次に、上述されたパワー・ステアリング・システム10
の動作をそのトラック60の走行状態に関連して説明す
る。

今、そのトラック60が、直線道路上に走行されている
ならば、そのオイル・ポンプは、そのディーゼル・エン
ジンで駆動されているので、そのオイル・ポンプから吐
き出された圧油は、そのフロー・コントロール・バルブ
で流量調整され、所定の圧油の流量がその供給側油圧配
管を流れてそのコントロール・バルブ12に送られる。

そして、その圧油は、そのスプールが、ニュートラル
位置に置かれているので、そのポンプ・ポート50、タン
ク・ポート51、および、戻り側油圧配管22を経て、その
オイル・リザーバに戻され、そのブースタ11において
は、そのピストン32がニュートラル位置に保持されてい
る。

そのような走行状態から、そのトラック60が、その道
路に沿って旋回しようとするならば、そのステアリング
・ホイール13がその旋回方向に回転される。

そのように、そのステアリング・ホイール13が、回転
されるならば、そのコントロール・バルブ12において
は、そのスプールが、そのステアリング・シャフト14、
スタブ・シャフト48を介してそのステアリング・ホイー
ル13で操作され、そのスリーブ内で摺動的に回転され
る。

そのスプールの回転方向に応じて、その供給側油圧配
管21を経てそのオイル・ポンプから吐き出され、そし
て、そのフロー・コントロール・バルブで流量調整され
た圧油は、そのブースタ11の一対のシリンダ室34,35の
何れか一方にその通連油圧配管23,24の何れか一方を経
て送られ、同時に、その一対のシリンダ室34,35の何れ
か他方にその連通油圧配管23,24の何れか他方および戻
り側油圧配管22を経てそのオイル・リザーバに戻され
る。

その結果、そのブースタ11では、そのピストン32が、
その一対のシリンダ室34,35の何れか一方からその一対
のシリンダ室34,35の何れか他方に摺動され、そのよう
な方向において、操舵力が発生される。

そのような操舵力が発生されると、すなわち、そのよ
うにそのピストン32が摺動されると、そのピストン・ロ
ッド33がそのピストン32に伴われて動かされるので、そ
のピストン・ロッド33の他端側がそのブースタ11のシリ
ンダ・ボディ30のロッド・カバー38において、外側に押
し出されるか、若しくは、そのシリンダ・ボディ30のロ
ッド・カバー38において、内側に引っ込められ、その結
果、そのピストン・ロッド33の支柱ピン42,43にボール
・ジョイント結合されたところのその一対のブースタ側
リンク・ロッド15,16は、そのフレーム61の横方向にお
いて、左右方向の何れか一方に移動される。

そのブースタ側リンク・ロッド15,16の移動に伴われ
て、その揺動リンク17,18は、その支柱ピンに対して揺
動される。

そして、その揺動リンク17,18の動き、すなわち、そ
のブースタ11に発生された操舵力は、順次、その前輪側
リンク・ロッド19,20を経て、そのステアリング・アー
ム67,68に伝達され、その前輪軸に回転可能に支持され
たところのその前輪69,70は、そのトラック60の旋回方
向に操舵される。

一方、そのピストン32の動きに応じて、そのピストン
・ロッド33のラック41が、そのピニオン49を回転させ、
そのトーション・バーを経てそのスプールにフィード・
バックされるので、そのピストン32は、そのスプールの
回転に対応された位置において、そのシリンダ・ボア31
内に保持される。すなわち、そのピストン32は、そのス
テアリング・ホイール13の回転に対応された位置におい
て、そのシリンダ・ボア31内に保持される。

発明の利便・利益 上述から理解されるように、既に提案され、使用され
てきているところの自動車のパワー・ステアリングに比
較していえば、この発明のパワー・ステアリング・シス
テムは、ブースタで発生される操舵力が、一対のブース
タ側リンク・ロッド、一対の揺動リンク、および、一対
の前輪側リンク・ロッドを経て左右の前輪軸のステアリ
ング・アームに伝達されるところにあるので、この発明
のパワー・ステアリング・システムでは、車体の前方
が、独立懸架装置で前輪に支持され、それに伴って、フ
ロント・アクスルおよびタイ・ロッドが省かれ、そし
て、エンジンの搭載位置が自由に変えられ、殊に、大型
自動車、例えば、ティルト・キャブ型トラックでは、操
縦安定性および乗心地の改善が可能になり、運転室が短
かくでき、そして、荷台が長くでき、そのようにして、
最近の長距離輸送システムに適応可能になり、自動車に
とって非常に有用になる。

発明と具体例との関係 先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明
の具体例からして、この発明の属する技術の分野におけ
る通常の知識を有する者にとって、種々の設計的修正や
変更は容易に行われることであり、さらには、この発明
の内容が、その発明の課題を遂行ならしめる発明の成立
に必須であり、その発明の性質であるその発明の技術的
本質に由来し、そして、それを内在させると客観的に認
められる態様に容易に置き換えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、独立懸架装置を使用したところのティルト・
キャブ型トラックに適用されたこの発明のパワー・ステ
アリング・システムの概説図、および、第２図は第１図
に示すパワー・ステアリング・システムに使用されたブ
ースタの縦断面図である。 11……ブースタ、12……ロータリ型コントロール・バル
ブ、15,16……ブースタ側リンク・ロッド、17,18……揺
動リンク、19,20……前輪側リンク・ロッド。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブースタに発生される操舵力が、一対のブ
   ースタ側リンク・ロッド、一対の揺動リンク、および一
   対の前輪側リンク・ロッドを経て左右の前輪軸のステア
   リング・アームに伝達される ところに特徴があるパワー・ステアリング・システム。