JP3905669B2

JP3905669B2 - 動力舵取装置

Info

Publication number: JP3905669B2
Application number: JP22973999A
Authority: JP
Inventors: 博鐵園田; 正吾石川
Original assignee: ユニシアジェーケーシーステアリングシステム株式会社
Priority date: 1999-08-16
Filing date: 1999-08-16
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2019-08-16
Also published as: JP2001055153A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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を始めとする各種の車輌において左、右対をなす操向車輪（以下、操舵輪という）を転舵させるためのパワーシリンダを備えている動力舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の動力舵取装置において、操舵補助力を発生させるパワーシリンダへの流体圧力源として、メインポンプとサブポンプとを用い、各ポンプからの二系統の圧力流体供給系の切換えを行うためのスプールを有する切換えバルブを備えた構造のものが、たとえば特開昭５０−３２３７４号公報に開示されている。
【０００３】
この従来の切換えバルブは、初期状態ではメインポンプからの圧力流体とサブポンプからの圧力流体とを液圧消費部（コントロールバルブまたはパワーシリンダ）に供給する状態に維持されており、メインポンプからの圧力流体の流量が一定量以上になった通常動作時に、絞り部前、後の流体圧力差によって作動するスプールバルブによりメインポンプからの圧力流体のみを給送し、サブポンプをタンクに接続して短絡状態としサブポンプを無負荷状態で運転するものである。
【０００４】
そして、前記メインポンプからの圧力流体の流量が減少し、一定量以下に低下したときに、前記スプールの動作により前記サブポンプからの圧力流体の供給によって液圧消費部での動作を可能としている。
【０００５】
すなわち、この切換えバルブは、メインポンプからの圧力流体の供給通路途中に設けた絞り部の前、後の流体圧力差によって作動するスプールを有し、このスプールが動作したときにその軸線方向の一部に設けたサブポンプからの圧力流体の接続部から液圧消費部への接続経路を閉じるように構成されたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の動力舵取装置では、メインポンプとサブポンプとを切換えるスプールを、メインポンプからの圧力流体の供給通路途中に設けた絞り部前、後の流体圧力差で作動させているから、絞り部で生じる圧力降下によってポンプ駆動にあたっての動力損失を生じることが避けられない。
【０００７】
また、上述した従来の装置では、サブポンプからの圧力流体またはスプールの作動時においてメインポンプからの圧力流体を逆止弁を介して液圧消費部に至る圧力流体の給送路に合流させているから、この逆止弁を通るときの圧力降下による動力損失を生じることも避けられない。
【０００８】
また、上述した従来の装置では、通常動作時において、メインポンプからの圧力流体が一定流量になってスプールが作動するまでの間は、サブポンプからの圧力流体の供給系が液圧消費部への圧力流体の給送系に接続されることになる。そして、この状態ではサブポンプは有負荷状態で運転されることになるため、この点では動力損失が生じる。
【０００９】
また、上述した従来例では、バルブのスプールを復帰動作させる切換え時において、スプール内に供給通路を設けているという構造上からスプールの動きが制約を受けて、前記メインポンプからの圧力流体の流量が足りなくなってもバルブが復帰動作しないことがあり、このときにはメインポンプからの圧力流体の流れが停止してしまうおそれがある。
【００１０】
さらに、上述した従来例では、メインポンプからの供給流量が足りなくても、スプールの作動状態によってはサブポンプからの圧力流体の供給を行えないこともあり、このような問題点を一掃できる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、ポンプからの圧力流体の供給配管が損傷したりしたときにも、左、右操舵輪の転舵を可能とし、また装置の構成部品数が少なく構造も簡単で、装置全体の小型化やコスト低減を図ることができ、しかも無駄な消費馬力もなく、少流量化による燃費の向上を図ることができる動力舵取装置を得ることを目的としている。
【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、メインポンプおよびサブポンプと、舵取ハンドルの舵取操舵により操舵輪を転舵するパワーシリンダと、前記各ポンプからの圧力流体が供給され、前記パワーシリンダに選択的に供給する流路切換え用コントロールバルブと、作動油を貯留するメインタンクおよびサブタンクと、前記メインポンプから供給される圧力流体によって流路を選択的に切換えるメイン、サブ切換え用スプールバルブと、前記流路切換え用コントロールバルブとメイン、サブ切換え用スプールバルブとを接続し、前記メインポンプおよびサブポンプからの圧力流体を前記メイン、サブ切換え用スプールバルブから前記流路切換え用コントロールバルブへ供給するポンプポートと、前記流路切換え用コントロールバルブとメイン、サブ切換え用スプールバルブとを接続し、前記メインタンクおよびサブタンクへ還流される戻り油を前記流路切換え用コントロールバルブから前記メイン、サブ切換え用スプールバルブへ還流させるタンクポートと、を備え、前記メイン、サブ切換え用スプールバルブは、前記メインポンプからの圧力流体が前記パワーシリンダに供給されるとともに前記サブポンプからの圧力流体が前記サブタンクに還流される第１の位置と、前記サブポンプからの圧力流体のみが前記パワーシリンダに供給される第２の位置との間で動作し、前記第１の位置から第２の位置への切換え途中において、前記メインポンプと前記サブポンプとが同時に前記ポンプポートに連通する状態が存在することを特徴とする。
【００１３】
本発明（請求項１に記載の発明）によれば、エンジン駆動式等のメインポンプが動作している通常動作時には、メインポンプからの圧力流体はメイン、サブ切換え用のスプールバルブを介して流路切換え用コントロールバルブからパワーシリンダに給送される。したがって、左、右操舵輪は所要の操舵補助力で補助されて転舵される。
【００１４】
一方、前記メインポンプが故障したり、このポンプからの圧力流体給送用配管等が損傷したりしたときには、メイン、サブ切換え用のスプールバルブがサブポンプをコントロールバルブに接続し、サブポンプからコントロールバルブに給送される圧力流体をパワーシリンダに供給する。
【００１５】
本発明の請求項２に係る動力舵取装置は、請求項１において、前記スプールバルブを構成するスプールの一端に前記メインポンプから供給される圧力流体をパイロット圧とするパイロット圧通路を接続するとともに、他端に前記スプールを一端側に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
本発明（請求項２に記載の発明）によれば、メインポンプから圧力流体が供給されているときには、この圧力流体によるパイロット圧によってスプールを他端側に移動させ、圧力流体が消失すると付勢手段による付勢力によりスプールを一端側に移動させる。
【００１７】
本発明の請求項３に係る動力舵取装置は、請求項１または請求項２において、前記スプールバルブを構成するスプールに、前記サブポンプを通常動作時に前記サブタンクに接続して短絡状態とする短絡通路を設けたことを特徴とする。
【００１８】
本発明（請求項３に記載の発明）によれば、メインポンプからの圧力流体の流量が充分であるときは、サブポンプは前記スプールバルブを介してサブタンクに接続されて短絡状態となっており、サブポンプは無負荷状態となる。
【００１９】
本発明の請求項４に係る動力舵取装置は、請求項１または請求項２において、前記スプールバルブを構成するスプールに、通常動作時に前記メインポンプからの圧力流体を前記コントロールバルブに給送し、このメインポンプからの圧力流体の流量が減少したとき、前記サブポンプからの圧力流体を前記コントロールバルブに給送する流路切換えを行う流路と、通常動作時に前記コントロールバルブからの戻り流体を前記メインタンクに還流させ、前記メインポンプからの圧力流体の流量が減少したとき、前記サブタンクに還流させる流路切換えを行う流路とを設けたことを特徴とする。
【００２０】
本発明（請求項４に記載の発明）によれば、メイン、サブ切換え用のスプールバルブのスプールの動きによりメインポンプからの圧力流体の流量が減少したときにはサブポンプからの圧力流体を合流させて給送し、またはこのサブポンプからの圧力流体を給送することによって、コントロールバルブを介してのパワーシリンダへの供給流量を確保するとともに、前記コントロールバルブからの戻り流体をメインタンクとサブタンクとに充分な戻り流路をもって還流させ、またはこのサブタンクに還流させることによって、前記コントロールバルブを介してのパワーシリンダからの戻り流体の流路を確保し、操舵輪の転舵が可能となる。
本発明の請求項５に係る動力舵取装置は、請求項１に記載の動力舵取装置において、前記メイン、サブ切換え用スプールバルブは、前記第１の位置から第２の位置への切換え途中において、前記メインタンクと前記サブタンクとが同時に前記タンクポートに連通する状態が存在することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１ないし図５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、図１および図２中符号１で示すものは動力舵取装置において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１である。このパワーステアリング本体部１は、図２に示すように舵取ハンドルからのステアリングシャフト（共に図示せず）に連結された入力軸（スタブシャフト）２が配置され、またこの本体部１は、左、右操舵輪を図示しない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３を有する。この実施の形態では、ボールねじ式のパワーステアリングである場合について説明する。
【００２２】
図２中４はこのパワーシリンダ３の出力軸であるセクタギヤで、図示しないがこのセクタギヤ４の回転がドラッグリンク、ナックルアームを介してピットマンアームから車体前部に設けた左、右一対をなす操舵輪（図示せず）に伝達されて、この操舵輪を舵取操作に応じて転舵させる。
【００２３】
図１、図３において符号Ｐ１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、Ｐ２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Ｐ１，Ｐ２は、タンクＴ１，Ｔ２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Ｐ１，Ｐ２からの流体圧（油圧）は、後述するメイン、サブ切換え用スプールバルブ２０を介して前記本体部１内に設けた流路切換え用コントロールバルブ１０に給送される。
【００２４】
前記ステアリング本体部１の内部には、図２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２中５，６は上述したステアリング本体部１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４に噛合うラック歯を有するピストン７が配設されている。このピストン７の前、後には二つの圧力室（左、右シリンダ室）８ａ，８ｂが形成され、これらの左、右シリンダ室８ａ，８ｂによってパワーシリンダ３を構成している。
【００２５】
前記ピストン７が動作すると、このピストン７の側方に形成したラックがセクタギヤ４に噛合し、このセクタギヤ４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（図示せず）を介して操舵輪側に伝達されることにより操舵が行われる。
【００２６】
前記バルブハウジング６には、舵取ハンドルの舵取操作により回転するスタブシャフト２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７内に臨みボールねじ機構９を介して連結しているウォームシャフト１１が同軸上に配設されている。なお、１２はこれらのシャフト２，１１内に同軸的に配設されその両端がそれぞれのシャフト２，１１側に一体的に結合しているトーションバーである。また、前記スタブシャフト２とウォームシャフト１１とがとーションバー１２により相対的に回転することより作動するロータリ式のコントロールバルブ１０が設けられている。
【００２７】
このコントロールバルブ１０は、前記スタブシャフト２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１３と、前記ウォームシャフト１１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１４とを備えている。このコントロールバルブ１０は、ロータ１３とスリーブ１４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Ｐ１またはＰ２からの圧油を舵取ハンドルの舵取操作により前記パワーシリンダ３の左、右室８ａ，８ｂ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７を操舵方向に移動させる。
【００２８】
上述したロータリ式のコントロールバルブ１０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７の動き、この動きでセクタギヤ４が回動動作することにより操舵輪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。
【００２９】
本発明によれば、上述した構造による動力舵取装置において、車輌のエンジンで駆動するメインポンプＰ１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Ｐ２と、前記舵取ハンドルへの舵取操作により各ポンプＰ１，Ｐ２からの圧力流体の流路切換えを行うコントロールバルブ１０と、このコントロールバルブ１０で切換えられた圧力流体によって得られる操舵補助力により操舵輪を転舵するパワーシリンダ３を備えている。
【００３０】
そして、前記メインポンプＰ１とサブポンプＰ２からコントロールバルブ１０に至る流体圧通路の途中に、メイン、サブ切換え用のスプールバルブ２０を設けている。このスプールバルブ２０は、図１および図２に示すように、パワーステアリング本体部１を構成するバルブハウジング６の一部にボルト等で固定されたバルブボディ２１の内部に設けられている。
【００３１】
このバルブボディ２１の一部には、前記メインポンプＰ１、サブポンプＰ２が接続される第１、第２のポンプポート２２，２３が設けられ、また前記コントロールバルブ１０および上記スプールバルブ２０を介して還流してくる圧油の戻り油をメインタンクＴ１，サブタンクＴ２に還流させるための戻りポート２４，２５が設けられている。
【００３２】
ここで、この実施の形態では、上述したスプールバルブ２０を備えたバルブボディ２１を、動力舵取装置のパワーステアリング本体部１のバルブハウジング６の側部に一体的に設けており、スペース上での制約の少ない部分に付設することができるから、装置全体の小型、コンパクト化を図るうえで有利である。また、このようにステアリング本体部１に一体的に組付けた構造では、ボディ２１内の通路（２６，２７）とバルブハウジング６内の通路（１６，１７）とを直接接続できるから、外部での配管接続を行うよりも実用面で有利で、フェール機構としての確実性が増すという利点がある。
【００３３】
図１、図２において符号２６，２７は前記バルブボディ２１のバルブハウジング６への接合面に開口するように形成した通路であり、これらはポンプＰ１，Ｐ２からの圧力流体をコントロールバルブ１０に給送する通路２６と、コントロールバルブ１０からの戻り油をタンクＴ１，Ｔ２に還流させる戻り側の通路２７とからなる。図１中１６，１７は前記各通路２６，２７が接続されるバルブハウジング６側に形成したコントロールバルブ１０のＰポートとＴポートとなる通路孔、２６ａ，２７ａはシール用のＯリングである。
【００３４】
このような構造を採ると、メインポンプＰ１、サブポンプＰ２の切換えを行う切換え用スプールバルブ２０を、動力舵取装置のパワーステアリング本体部１において流路切換え用コントロールバルブ１０からのＰポート、Ｔポートとなる通路孔１６，１７に接続用配管を用いることなく直接取り付けることができるから、装置全体の部品点数が少なく、組立ても簡単に行え、取付けスペースを取らない構造とすることができ、また液洩れ問題もない。
【００３５】
前記メイン、サブ切換え用のスプールバルブ２０は、図１、図２に示すように、バルブボディ２１に形成したバルブ孔３１内で軸線方向に移動可能に保持したスプール３２を備えている。３３はバルブ孔３１の開口端を閉塞するプラグ、３４はスプール３２を初期位置（図１中右端側）に付勢する付勢手段としての圧縮コイルばねである。
【００３６】
スプールバルブ２０において、右端側の室３５には、前記メインポンプＰ１に接続される第１のポンプポート２２の一部から分岐されたパイロット通路３６が接続され、メインポンプＰ１からの圧力流体の流体圧がパイロット圧として導入される。一方、スプールバルブ２０の左端側の室３７には、第１または第２のタンクポート２４，２５がスプール３２内に形成した通路３８を介して接続され、タンク圧となる。この室３７は、スプール３２の動きに伴って通路３８を介して前記メインタンクＴ１またはサブタンクＴ２に接続され、常にタンク圧となっている。
【００３７】
したがって、スプール３２は、メインポンプＰ１から所定圧力以上の流体圧が給送されている状態では図１または図４の状態にある。一方、前記流体圧が減少すると、スプール３２は図１中徐々に右側に移動し、流体圧の供給がなくなると図３や図５に示すように圧縮コイルばね３４の付勢力によって図３または図５の状態（図中右端側に移動した状態）となる。
【００３８】
図中４２，４３、４４，４５は前記バルブ孔３１の内周壁に軸線方向に位置をずらして形成され前記第１、第２のポンプポート２２，２３、第１、第２のタンクポート２４，２５が接続されている環状溝、４６，４７は前記コントロールバルブ１０のポンプポート、タンクポートとなる通路孔１６，１７に接続される通路２６，２７のバルブ孔３１への開口端に対向してスプール３２の外周に形成した環状溝である。
【００３９】
４８，４９は前記スプール３２の外周に形成した二つの環状溝であり、これらの環状溝４８，４９は、スプール３２が図１、図４の状態にあるときに前記第２のポンプポート２３に対応する環状溝４３と、第２のタンクポート２５に対応する環状溝４５とに連通する位置に形成されている。これらの環状溝４８，４９はスプール３２の内部に形成した短絡通路５０により接続されている。
【００４０】
このような構造において、スプールバルブ２０は、図１、図３（具体的には図４、図５）に示すように動作し、メインポンプＰ１、サブポンプＰ２からの圧力流体をコントロールバルブ１０を介してパワーシリンダ３に適宜給送するとともに、戻り側の流体をメインポンプＴ１、サブタンクＴ２に適宜還流させることにより、パワーシリンダ３で必要な供給量を確保し、常に適切な操舵補助力を得られるように構成している。
【００４１】
これを図１、図２、図４および図５を用いて詳述すると、メインポンプＰ１、サブポンプＰ２からの供給系を切換えるスプールバルブ２０は、メインポンプＰ１が始動して圧力流体の供給が開始した時点で図１、図４の状態になる。このときには、スプール３２の位置によってメインポンプＰ１からの圧力流体は環状溝４２から環状溝４６を介して供給側の通路２６を通ってコントロールバルブ１０側に送られる。一方、戻り側の通路２７は環状溝４７から環状溝４４を通ってメインタンクＴ１側に接続され、戻り側の流路が確保されている。
【００４２】
このとき、サブポンプＰ２は環状溝４３から、スプール３２側の環状溝４８、短絡通路５０、環状溝４９を介して環状溝４５に至り、サブタンクＴ２に接続されており、いわゆる短絡状態となっている。したがって、このサブポンプＰ２は無負荷状態で運転されることになる。
【００４３】
上述したスプールバルブ２０において、図４等に示すようにサブポンプＰ２側の環状溝４３と短絡通路５０側の環状溝４８との連通部をＡ、サブポンプＰ２側の環状溝４３とポンプポートＰ側の環状溝４６との連通部をＢ、メインポンプＰ１側の環状溝４２とポンプポートＰ側の環状溝４６との連通部をＣとし、サブタンクＴ２側の環状溝４５と短絡通路５０側の環状溝４９との連通部をＤ、サブタンクＴ２側の環状溝４５とタンクポートＴ側の環状溝４７との連通部をＥ、メインタンクＴ１側の環状溝４４とタンクポートＴ側の環状溝４７との連通部をＦとしたときに、これらのＡ〜Ｆでの開閉状態はスプール３２の動きに伴って、次のような表１で示す関係となる。
【００４４】
【表１】

【００４５】
ここで、この表１では閉を「×」で示す。
また、▲１▼〜▲６▼のそれぞれの動作状態において、圧力流体の流れを確保したり遮断したりする各連通部Ａ〜Ｆでの状態のうち、重要な部分を太字で示す。
【００４６】
上述した表１の▲１▼および図４から明らかなように、スプールバルブ２０は、メインポンプＰ１が正常に駆動して圧力流体を吐出しているときには、連通部Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｆが開となり、それ以外は閉となっている。
したがって、この状態では、メインポンプＰ１から圧力流体が給送されるとともに戻り側がメインタンクＴ１に還流するようになっており、舵取ハンドルの操作に伴ってコントロールバルブ１０によってパワーシリンダ３が適宜作動し、所要の状態での操舵補助力を得ることができるのである。しかも、このときには図４において連通部ＡとＤとが開となっていて、サブポンプＰ２とサブタンクＴ２とは短絡しており、無負荷状態であるから、動力損失が低減される。
【００４７】
上述した通常状態において、メインポンプＰ１からの圧力流体の流量が少なくなり、室３５に作用しているパイロット圧が低下すると、スプール３２は図４の状態から図５の状態になるように図中右側に移動する。
これらの状態を表１の▲２▼〜▲４▼に基づいて説明すると、メインポンプＰ１から連通部Ｃを介しての供給が減少するとともに、連通部Ｂが徐々に開いてサブポンプＰ２からの圧力流体の給送が開始される。なお、上述した▲２▼の状態は瞬時であって、▲１▼から▲２▼を経て直ぐに▲３▼の状態に以降する。
【００４８】
このときには、両ポンプＰ１，Ｐ２からの圧力流体が合流して流れる時点を含んでメインポンプＰ１からサブポンプＰ２に切換わる。
なお、この状態では、サブポンプＰ２とサブタンクＴ２との短絡状態は連通部ＡとＤが徐々に閉じることにより解除されることになる。
【００４９】
また、表１の▲４▼〜▲６▼に示すように、パワーシリンダ３からの戻り流体は、メインタンクＴ１への還流路から両タンクＴ１，Ｔ２への合流した還流路を経て、サブタンクＴ２への還流路へと切換わることになる。
【００５０】
このような戻り側においても、両タンクＴ１，Ｔ２への戻り状態を通過してからメインとサブとの切換えが行われるから、戻り側の流通量を必要かつ充分に確保できるから、パワーシリンダ３側での作動に支障をきたすことはない。
ここで、上述した▲５▼の状態は連通路Ｆを閉じる過程で戻り側の流路を確保するためのものであって、▲４▼から▲６▼への切換りも瞬時に行われる。
また、図３および図５に示す状態では、メインポンプＰ１側の供給路やメインタンクＴ１への還流路は完全に閉塞されるとともに、サブポンプＰ２からの供給路とサブタンクＴ２への還流路とが確保されている。
【００５１】
以上のような動力舵取装置１のメイン、サブのポンプＰ１、Ｐ２の切換えを行うスプールバルブ２０においては、メインポンプＰ１側の圧力流体の流体圧をパイロット圧として作動させる際に、スプール３２の動きに伴ってメイン、サブを単純に切換えるのではなく、その切換え途中でメインポンプＰ１とサブポンプＰ２、メインタンクＴ１とサブタンクＴ２がそれぞれ同時にコントロールバルブ１０のポンプポートＰ、タンクポートＴに連通する状態を設けている。したがって、スプールバルブ２０の切換え途中での圧力流体の給送量や戻り量が不足したりすることがなく、ポンプＰ１、Ｐ２、タンクＴ１、Ｔ２とパワーシリンダ３との間で所要の供給量、戻り量を得て、パワーシリンダ３による操舵補助力を適切に生じさせることができるのである。
【００５２】
換言すると、本発明によれば、上述した切換え用のスプールバルブ２０を用いることにより、常時はメインポンプＰ１からの圧力流体の給送によってコントロールバルブ１０を介してパワーシリンダ３のいずれかのシリンダ室８ａ，８ｂに圧力流体が供給され、他方の室がメインタンクＴ１に接続され、所要の操舵補助力を得て舵取操作を容易に行うことができる。
また、万一、メインポンプＰ１からの圧力流体の流量が低下すると、その状態をパイロット圧の低下によって切換え用スプールバルブ２０が作動して給送系、還流系の切換えを行い、サブポンプＰ２からの圧力流体によって操舵を容易に行うことができる。
【００５３】
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。
たとえば操舵輪を転舵するための動力舵取装置のパワーステアリング本体部１を作動させる油圧源として、自動車用エンジンによって駆動されるポンプをメインポンプＰ１を用い、補助用の油圧源としてたとえば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をサブポンプＰ２を用いた場合を説明したが、本発明はこれに限らない。たとえばメインポンプＰ１とサブポンプＰ２とを共に電動モータで駆動するタイプにしてもよい。
【００５４】
勿論、サブポンプＰ２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。
また、上述した実施の形態では、圧力流体の戻り側にメインタンクＴ１とサブタンクＴ２を別々に設けた場合を説明したが、これらを共通のタンクによって構成することもできる。
【００５５】
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１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。
【００５６】
【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、メイン、サブ切換え用のスプールバルブによって常時はメインポンプのみをコントロールバルブに接続し、このメインポンプからの圧力流体を流路切換え用コントロールバルブを介してパワーシリンダに給送し、所要の操舵補力を生じさせることができるから、舵取ハンドルの舵取操作に伴った操舵輪の所要状態での転舵を行える。しかも、このとき、サブポンプはタンク側に接続されており、無負荷状態で運転されているから動力損失は生じない。
【００５７】
また、本発明によれば、従来の装置のようにメインポンプからの圧力流体を絞り部を介して供給したり、サブポンプからの圧力流体を逆止弁を介して供給するようなことがないから、切換えバルブの存在が動力損失の原因となるようなこともない。
【００５８】
また、本発明によれば、たとえばエンジン駆動式のメインポンプが故障したり、このポンプからの圧力流体給送用配管等が損傷したりしたときには、このメインポンプの圧力流体をパイロット圧とするスプールバルブが瞬時に切換えられて、サブポンプをコントロールバルブに接続し、このサブポンプからの圧力流体をコントロールバルブを介してパワーシリンダに給送できるから、所要の操舵補助力をもって左、右操舵輪を転舵することができる。
【００５９】
したがって、本発明によれば、メイン、サブという二台のポンプとその給送系を切換えるスプールバルブとによって、車輌のエンジン駆動式のポンプが故障等で停止したりポンプからの圧力流体の供給配管が損傷したりしたときにも、左、右操舵輪の転舵を可能にし、しかも装置の構成部品数が少なく構造も簡単で小型化やコスト低減を装置構造であるにもかかわらず、無駄な消費馬力もなく、少流量化による燃費の向上を図ることができる。
【００６０】
また、本発明によれば、スプールバルブが切換え作動する際、たとえばメインポンプからサブポンプに切換えるにあたって、メインポンプおよびサブポンプの両方からの圧力流体を給送する状態を経てサブポンプからの圧力流体をコントロールバルブに給送する流路切換えを行ったり、コントロールバルブからの戻り流体をメインタンクおよびサブタンクの両方に還流させる状態を経てサブタンクに還流させる流路切換えを行う流路を備えているから、コントロールバルブを介してのパワーシリンダへの圧力流体の流量、戻り側流体の流路を常に必要かつ充分に確保しており、操舵輪を所要の状態で転舵させることができる。
【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、要部となる切換え用スプールバルブ部分を断面したパワーステアリング本体部の端面図である。
【図２】図１におけるパワーステアリング本体部の側断面図である。
【図３】図１の切換え用スプールバルブがメイン側からサブ側に切り換えられた状態を示すパワーステアリング本体部の端面図である。
【図４】図１の要部となる切換え用スプールバルブを拡大した断面図である。
【図５】図４の状態からスプールバルブが切換え作動し、上述した図３に相当する状態になったときの断面図である。
【符号の説明】
１…動力舵取装置のパワーステアリング本体部、２…入力軸（スタブシャフト）、３…パワーシリンダ、４…出力軸（セクタギヤ）、５…ステアリングボディ、６…バルブハウジング、７…ピストン、８ａ，８ｂ…左、右シリンダ室、１０…流路切換え用コントロールバルブ、１１…ウォームシャフト、１３…ロータ、１４…スリーブ、１６，１７…通路、２０…メイン、サブ切換え用スプールバルブ、２１…バルブボディ、２２，２３…第１、第２のポンプポート、２４，２５…第１、第２の戻りポート、２６，２７…通路、３１…バルブ孔、３２…スプール、３３…プラグ、３４…圧縮コイルばね（付勢手段）、３５…室、３６…パイロット通路、３７…室、３８…通路、５０…短絡通路、Ｐ１…メインポンプ、Ｐ２…サブポンプ、Ｔ１…メインタンク、Ｔ２…サブタンク。

Claims

メインポンプおよびサブポンプと、
舵取ハンドルの舵取操舵により操舵輪を転舵するパワーシリンダと、
前記各ポンプからの圧力流体が供給され、前記パワーシリンダに選択的に供給する流路切換え用コントロールバルブと、
作動油を貯留するメインタンクおよびサブタンクと、
前記メインポンプから供給される圧力流体によって流路を選択的に切換えるメイン、サブ切換え用スプールバルブと、
前記流路切換え用コントロールバルブとメイン、サブ切換え用スプールバルブとを接続し、前記メインポンプおよびサブポンプからの圧力流体を前記メイン、サブ切換え用スプールバルブから前記流路切換え用コントロールバルブへ供給するポンプポートと、
前記流路切換え用コントロールバルブとメイン、サブ切換え用スプールバルブとを接続し、前記メインタンクおよびサブタンクへ還流される戻り油を前記流路切換え用コントロールバルブから前記メイン、サブ切換え用スプールバルブへ還流させるタンクポートと、
を備え、
前記メイン、サブ切換え用スプールバルブは、前記メインポンプからの圧力流体が前記パワーシリンダに供給されるとともに前記サブポンプからの圧力流体が前記サブタンクに還流される第１の位置と、前記サブポンプからの圧力流体のみが前記パワーシリンダに供給される第２の位置との間で動作し、
前記第１の位置から第２の位置への切換え途中において、前記メインポンプと前記サブポンプとが同時に前記ポンプポートに連通する状態が存在することを特徴とする動力舵取装置。
請求項１に記載の動力舵取装置において、前記スプールバルブを構成するスプールの一端に前記メインポンプから供給される圧力流体をパイロット圧とするパイロット圧通路を接続するとともに、他端に前記スプールを一端側に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする動力舵取装置。
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、前記スプールバルブを構成するスプールに、前記サブポンプを通常動作時に前記サブタンクに接続して短絡状態とする短絡通路を設けたことを特徴とする動力舵取装置。
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、前記スプールバルブを構成するスプールに、通常動作時に前記メインポンプからの圧力流体を前記コントロールバルブに給送し、このメインポンプからの圧力流体の流量が減少したとき、前記サブポンプからの圧力流体を前記コントロールバルブに給送する流路切換えを行う流路と、通常動作時に前記コントロールバルブからの戻り流体を前記メインタンクに還流させ、前記メインポンプからの圧力流体の流量が減少したとき、前記サブタンクに還流させる流路切換えを行う流路とを設けたことを特徴とする動力舵取装置。
請求項１に記載の動力舵取装置において、
前記メイン、サブ切換え用スプールバルブは、前記第１の位置から第２の位置への切換え途中において、前記メインタンクと前記サブタンクとが同時に前記タンクポートに連通する状態が存在することを特徴とする動力舵取装置。