JPH0522628B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、車両に使用されるパワー・ステア
リングに関する。

背景技術 一般に、車両に使用されるパワー・ステアリン
グは、オイル・ポンプと、フロー・コントロー
ル・バルブと、コントロール・バルブ・スプール
の両側に反力室をそれぞれ有するコントロール・
バルブと、パワー・シリンダとを備え、そのフロ
ー・コントロール・バルブが、そのオイル・ポン
プから送られる圧油の流量を調整し、さらに、そ
のコントロール・バルブが、そのコントロール・
バルブ・スプールの往復摺動に応じて、そのフロ
ー・コントロール・バルブからそのパワー・シリ
ンダに送られる圧油の方向を制御してそのパワ
ー・シリンダを動作し、適度な反力、すなわち、
手応えを得ながら操舵を容易にする構造がとられ
た。

そのような構造のパワー・ステアリングでは、
そのコントロール・バルブ・スプールの僅かな動
きによつてもそのパワー・シリンダが動作され、
操舵に要求される力が増幅されるため、そのコン
トロール・バルブ・スプールには、ステアリン
グ・ホイールの回転に応じて常に適正に往復摺動
されること、すなわち、そのステアリング・ホイ
ールの回転に対して動作遅れが少ないことが要求
されてきている。

しかし、インテグラル型のパワー・ステアリン
グを使用した車両においては、ステアリング・シ
ヤフトのスプライン結合部分、ウオーム・シヤフ
トとパワー・ピストンとのボール・スクリユ結合
部分、そのパワー・ピストンとセクタ・シヤフト
との噛合部分、そのステアリング・シヤフトとそ
のウオーム・シヤフトとの連結部分などにがたつ
きを生じ、それらのがたつきが総合されていわゆ
るステアリング・ホイールの遊びとして現われ、
そのステアリング・ホイールを回転させる際、そ
のコントロール・バルブ・スプールの往復摺動に
おいて動作遅れを生じる傾向にあつた。

勿論、上述のようながたつきを生じる部分は、
そのパワー・ステアリングの使用期間に応じて次
第に摩耗し、そのがたつきの度合が大きくなり、
その結果、ステアリング・ホイールの遊びが大き
くなり、ステアリング・ホイールの操作感覚が変
化される傾向にあつた。

また、そのような動作遅れを生じるパワー・ス
テアリングにおいては、ステアリング・ホイール
の操作速度に応じて、実際に操舵される車輪軸を
適正な速度で操舵することが困難であり、いわゆ
る、ステアリングにおけるゲインを一定に保つこ
とが困難であり、さらに、車両の走行時、外乱に
よつて進路が乱れる傾向にあつた。

また、リンケージ型パワー・ステアリングで
は、通常、ドラツク・リンクを介してナツクル・
アームに連結されるリンク・レバーと、ピツトマ
ン・アームおよびマニユアル・ステアリング・ギ
ア・ボツクスを介してステアリング・ホイールに
連結されるコンペンゼーテイング・ロツドとの間
に配置されてきているので、それらの連結部分や
そのステアリング・ギア・ボツクスにおけるがた
つき、所謂、遊びによつて動作遅れを生じる傾向
にあり、また、使用による摩耗によつて、その遊
びが増大され、その結果、その動作遅れが大きく
なり、ステアリング・ホイールの操作感覚が変化
され、ステアリング・ホイールの操作速度に応じ
て、実際に操舵されるナツクル・アームを適正な
速度で操舵することが次第に困難になり、さらに
は、車両の走行時、外乱によつ進路が乱れる傾向
にあつた。

さらに、特開昭59−118574号公報には、この出
願の発明者によつて提案された「車両に使用され
るパワー・ステアリング」が開示された。

このパワー・ステアリングは、コントロール・
バルブがステアリング・ホイールで機械的に動か
されるに先立つて、補助圧力制御弁で絞りの上流
側から補助圧力室に供給される高圧油で動かされ
て動作遅れを回避するので、感度が上げられる反
面、バルブ振動が発生される虞れがあり、その結
果、周波数特性が影響を受ける。

発明の目的・課題 この発明の目的・課題は、ステアリングにおけ
る遊びの増加を補正し、バルブ振動を阻止してス
テアリングの動作遅れの防止および周波数特性の
向上を図り、そして、操作感覚の変化を少なく
し、ステアリングの静特性、動特性、過渡性およ
び安定性を向上し、ステアリング操作による疲労
を軽減し、より安全な走行を可能にするところの
車両に使用されるパワー・ステアリングの提供に
ある。

この発明の他の目的・課題は、さらに、車両の
走行時、外乱による進路の乱れを自動的に修正
し、さらに安全な走行を可能にするところの車両
に使用されるパワー・ステアリングの提供にあ
る。

目的・課題に係る発明の概要・請求する発明の内
容 上述の目的・課題に関連して、先ず、この発明
の車両に使用されるパワー・ステアリングは、オ
イル・ポンプ、フロー・コントロール・バルブ、
コントロール・バルブ・スプールの両側に反力室
をそれぞれ有するコントロール・バルブ、およ
び、パワー・シリンダを備え、さらに、補正操舵
弁が、そのコントロール・バルブ・スプールの外
側に往復摺動可能に嵌め合わせられてその反力室
から区画される補正操舵圧力室を両端にそれぞれ
形成し、圧力設定絞りが、そのフロー・コントロ
ール・バルブのコントロール・バルブ・ポートを
そのコントロール・バルブの圧力ポートに連絡す
る圧油供給通路に配置され、一対の補正圧力供給
通路が、補正圧力絞りを有してその圧力供給通路
のその圧力設定絞りの上流側をその補正操舵圧力
室に対応的に連絡し、常態で、その圧力設定絞り
の上流圧をその補正操舵圧力室に導入し、一対の
補正圧力逃し通路が、その補正圧力供給通路のそ
の補正圧力絞りの下流側をそのオイル・ポンプの
吸込み側に対応的に連絡し、一対の補正圧力逃し
弁が、その補助圧力逃し通路に対応的に配置され
てその対応する補正操舵圧力室の圧力を選択的に
減圧可能にし、そして、コントロール・ユニツト
が、操舵量センサおよび車速センサに電気的に接
続され、それらセンサからの信号に応じて、その
補正圧力逃し弁に流れる電流を制御してその補正
圧力逃し弁を開閉する構成が備えられ、そのコン
トロール・バルブが、ステアリング・ホイールで
機械的に動かされるに先立つて、その補正圧力逃
し弁がそのコントロール・ユニツトで選択的に開
かれ、その補正圧力逃し通路を経てその補正操舵
圧力室の圧力をそのオイル・ポンプの吸込み側に
開放してその補正操舵圧力室の圧力を選択的に減
圧することによつてその補正操舵弁が動作され、
圧油が、そのフロー・コントロール・バルブおよ
びコントロール・バルブを経てそのオイル・ポン
プからそのパワー・シリンダに供給されるところ
である。

また、この発明の車両に使用されるパワー・ス
テアリングは、オイル・ポンプ、フロー・コント
ロール・バルブで、コントロール・バルブ・スプ
ールの両側に反力室をそれぞれ有するコントロー
ル・バルブ、および、パワー・シリンダを備え、
さらに、反力調整通路が、そのコントロール・バ
ルブ・スプールの両側の反力室を互いに連絡し、
反力調整弁が、その反力調整通路に配置され、補
正操舵弁が、そのコントロール・バルブ・スプー
ルの外側に往復摺動可能に嵌め合わせられてその
反力室から区画される補正操舵圧力室を両端にそ
れぞれ形成し、圧力設定絞りが、そのフロー・コ
ントロール・バルブのコントロール・バルブ・ポ
ートをそのコントロール・バルブの圧力ポートに
連絡する圧油供給通路に配置され、一対の補正圧
力供給通路が、補正圧力絞りを有してその圧油供
給通路のその圧力設定絞りの上流側をその補正操
舵圧力室に対応的に連絡し、常態で、その圧力設
定絞りの上流圧をその補正操舵圧力室に導入し、
一対の補正圧力逃し通路が、その補正圧力供給通
路のその補正圧力絞りの下流側をそのオイル・ポ
ンプの吸込み側に対応的に連絡し、一対の補正圧
力逃し弁が、その補助圧力逃し通路に対応的に配
置されてその対応する補正操舵圧力室の圧力を選
択的に減圧可能にし、そして、コントロール・ユ
ニツトが、操舵量センサ、車速センサ、および、
そのパワー・シリンダの圧力を感知する圧力セン
サに電気的に接続され、それらセンサからの信号
に応じて、その反力調整弁および補正圧力逃し弁
に流れる電流を制御してその反力調整弁および補
正圧力逃し弁を開閉する構成が備えられ、そのコ
ントロール・バルブが、ステアリング・ホイール
で機械的に動かされるに先立つて、その補正圧力
逃し弁がそのコントロール・ユニツトで選択的に
開かれ、その補正圧力逃し通路を経てその補正操
舵圧力室の圧力をそのオイル・ポンプの吸込み側
に開放してその補正操舵圧力室の圧力を選択的に
減圧することによつてその補正操舵弁が動作さ
れ、圧油が、そのフロー・コントロール・バルブ
およびコントロール・バルブを経てそのオイル・
ポンプからそのパワー・シリンダに供給され、ま
た、車両の走行時に外乱を受けて舵が切られる
際、その反力調整弁が、そのコントロール・ユニ
ツトで絞り調整されてその反力室間に流れる圧油
が流量調整され、その反力室内の圧油がそのコン
トロール・バルブ・スプールの摺動に与える抵抗
を変えるところである。

具体例の説明 以下、この発明に係る車両に使用されるパワ
ー・ステアリングの特定された具体例について、
図面を参照して説明する。

図は、トラツクに適用されたこの発明の車両に
使用されるパワー・ステアリングの具体例10を概
説的示している。

このパワー・ステアリング１０は、前輪を操舵
するために、インテグラル型に具体化されたもの
で、ナツクル・アーム（図示せず）、タイ・ロツ
ド（図示せず）、ピツトマン・アーム（図示せ
ず）、セクタ・シヤフト（図示せず）、セクタ・ギ
ア（図示せず）、リレー・ロツド（図示せず）、ア
イドラ・アーム（図示せず）、アイドラ・アー
ム・シヤフト（図示せず）、オイル・ポンプ１１
と、フロー・コントロール・バルブ１２と、コン
トロール・バルブ１３と、パワー・シリンダ１４
と、反力調整通路１５と、反力調整弁１６と、補
正操舵弁１７と、圧力設定絞り１８と、一対の補
正圧力供給通路１９，２０と、一対の補正圧力逃
し通路２１，２２と、一対の補正圧力逃し弁２
３，２４と、コントロール・ユニツト２５と、操
舵量センサ２６と、車速センサ２７と、圧力セン
サ２８とより構成された。

そのオイル・ポンプ１１は、そのトラツクに搭
載された内燃機関（図示せず）によつて駆動され
るもので、そのパワー・シリンダ１４の油圧回路
において油圧配管３１に配置され、オイル・リザ
ーバ３０内の油を吸い上げ、その内燃機関の回転
数にほぼ比例した圧油の吐出量が得られるように
構成されたところである。

勿論、そのオイル・ポンプ１１は、既存のパワ
ー・ステアリングに使用されるオイル・ポンプと
同様に構成されたので、その説明については、省
略する。

そのフロー・コントロール・バルブ１２は、そ
のパワー・シリンダ１４の油圧回路において、油
圧配管３１，３２に配置された。

そのフロー・コントロール・バルブ１２は、そ
のオイル・ポンプ１１の吐出側に接続されるポン
プ・ポート３３、コントロール・バルブ１３の圧
力ポート４０側に接続されるコントロール・バル
ブ・ポート３４、および、そのオイル・ポンプ１
１の吸込み側に接続されるサクシヨン・ポート３
５を備えるケーシングと、そのケーシング内に往
復摺動可能に配置されたオイル・リターン・コン
トロール・スプールとを含む構成で、そのポン
プ・ポート３３側に送られる圧油の流量を調整し
て、所定の流量をそのコントロール・バルブ・ポ
ート３４側に送り、また、余剰流量をそのサクシ
ヨン・ポート３５からそのオイル・ポンプ１１の
吸込み側、すなわち、オイル・リザーバ３０に戻
すようにしている。

勿論、そのフロー・コントロール・バルブ１２
は、既存のパワー・ステアリングに使用されるフ
ロー・コントロール・バルブと同様に構成された
ので、その構成の詳細な説明を省略する。

そのコントロール・バルブ１３は、スプール型
に構成されて、そのパワー・シリンダ１４に組み
込まれ、スプール・シヤフト９０、ステアリン
グ・シヤフト（図示せず）を介して、ステアリン
グ・ホイール（図示せず）でバルブ操作され、ま
た、そのパワー・シリンダ１４の油圧回路におい
ては、油圧配管、すなわち、圧油供給通路３１お
よび圧油排出通路３２に配置され、そのオイル・
ポンプ１１から吐出され、フロー・コントロー
ル・バルブ１２で流量調整された圧油をそのパワ
ー・シリンダ１４に供給し、また、そのパワー・
シリンダ１４で作業した圧油をそのオイル・ポン
プ１１の吸込み側、すなわち、リザーバ３０に戻
す。

そのコントロール・バルブ１３は、バルブ・ボ
デイ３６と、そのバルブ・ボデイ３６のスプー
ル・ボア３７に往復摺動可能に配置されたコント
ロール・バルブ・スプール３９と、そのバルブ・
ボデイ３６において、そのスプール・ボア３７を
同心円的に広げたスリーブ・ボア３８とを含み、
そのコントロール・バルブ・スプール３９がその
スプール・シヤフト９０およびステアリング・シ
ヤフトを介して、ステアリング・ホイールでその
スプール・ボア３７内に往復摺動され、そのパワ
ー・シリンダ１４の一対のシリンダ室６３，６４
に流れる圧油を切り替え、また、その補正操舵弁
１７をそのコントロール・バルブ・スプール３９
の外側に往復摺動可能に嵌め合わせながら、その
スリーブ・ボア３８に往復摺動可能に配置されて
いる。

そのバルブ・ボデイ３６は、所定の内径および
長さを有するスプール・ボア３７を内部に備え、
さらに、そのスプール・ボア３７を同心円的に広
げるように、すなわち、図に示されているよう
に、そのスプール・ボア３７の内径よりも大きい
内径およびそのスプール・ボア３７の長さよりも
短かい長さを有するスリーブ・ボア３８を内部に
備えている。

また、そのバルブ・ボデイ３６は、一方の側
（図において上方の側）に所定の間隔を置いてそ
のスリーブ・ボア３８に連絡される圧力ポート４
０および、排出ポート４１をそれぞれ形成し、他
方の側（図において下方の側）にほぼ等間隔で離
され、そのスリーブ・ボア３８に連絡される３つ
のパワー・シリンダ・ポート４２，４３，４４を
それぞれ形成している。

その圧力ポート４０は、圧油供給通路３１を介
してフロー・コントンロール・バルブ１２のコン
トロール・バルブ・ポート３４に、その排出ポー
ト４１は、圧油排出通路３２を介してオイル・リ
ザーバ３０に、また、そのパワー・シリンダ・ポ
ート４２，４３，４４は、パワー・シリンダ連通
路７４，７５，７６を介してパワー・シリンダ１
４の一対のシリンダ室６３，６４にそれぞれ接続
される。

さらに、そのバルブ・ボデイ３６は、そのスプ
ール・ボア３７内において、そのコントロール・
バルブ・スプール３９の両側にそれぞれ形成され
た反力室４５，４６を互いに連絡するのに使用さ
れる一対の反力ポート４７，４８、およびそのコ
ントロール・バルブ・スプール３９の外周面でそ
のスプール・ボア３７から区画されたそのスリー
ブ・ボア３８内において、その補正操舵弁１７の
両側にそれぞれ形成された補正操舵圧力室４９，
５０に圧油を給排する一対の補正操舵圧力ポート
５１，５２を備えている。

そのコントロール・バルブ・スプール３９は、
両端面に開口されたボア５３，５４をそれぞれ備
え、そのスプール・ボア３７に往復摺動可能に配
置され、そのように、そのスプール・ボア３７に
嵌め合わせられた状態で、そのボア５３，５４
は、そのスプール・ボア３７内において、そのコ
ントロール・バルブ・スプール３９の両側に形成
される一対の反力室４５，４６の容積を大きくす
る。

また、このコントロール・バルブ・スプール３
９は、そのスプール・ボア３７内に往復摺動する
際、自身の摺動方向に応じて、その反力室４５，
４６の何れか一方に圧油を供給する一対の反力連
通ポート５５，５６を備えている。

特に、そのコントロール・バルブ・スプール３
９は、その反力連通ポート５５，５６に関連し
て、軸方向に所定の間隔を置いたスプール溝５
７，５８，５９を外周に形成している。

勿論、そのスプール溝５８，５９には、その反
力室４５，４６に連通した反力連通ポート５５，
５６が対応して開口されてあり、その結果、その
反力連通ポート５５，５６は、そのコントロー
ル・バルブ・スプール３９の動きに伴われたスプ
ール・ボア３７内におけるそのスプール溝５８，
５９の位置によつて、パワー・シリンダ・ポート
４３，４４をその反力室４５，４６に連絡し、ま
た、そのスプール溝５７は、圧力ポート４０をパ
ワー・シリンダ・ポート４２に連絡する。

また、そのコントロール・バルブ・スプール３
９は、ステアリング操作に応動して、そのスプー
ル・ボア３７内に往復摺動されるように、そのバ
ルブ・ボデイ３６を貫通してそのスプール・ボア
３７内に伸長されたスプール・シヤフト９０の先
端にスプールのほぼ中央を連結している。勿論、
そのスプール・シヤフト９０は、後端をステアリ
ング・シヤフト（図示せず）側に連結している。

そのパワー・シリンダ１４は、そのコントロー
ル・バルブ１３のバルブ・ボデイ３６に一体的に
形成され、そのコントロール・バルブ１３のパワ
ー・シリンダ・ポート４２，４３，４４に接続さ
れたシリンダ・ボア６１を備えるパワー・シリン
ダ・ボデイ６０と、そのパワー・シリンダ・ポー
ト４２，４３、および４４に対応して接続された
一対のシリンダ室６３，６４をそのシリンダ・ボ
ア６１内に形成するように、そのシリンダ・ボア
６１内に往復摺動可能に配置され、セクタ・ギア
（図示せず）に噛み合わせられたパワー・ピスト
ン６２とより構成されている。

また、このパワー・シリンダ１４は、シリンダ
室６３とそのコントロール・バルブ１３のパワ
ー・シリンダ・ポート４２，４４とを連絡する連
通路６５，６６および、そのシリンダ室６４とそ
のコントロール・バルブ１３のパワー・シリン
ダ・ポート４３とを連絡する連通路６７を備えて
いる。

そのように構成されたパワー・シリンダ１４で
は、パワー・ピストン６２の動きが、セクタ・ギ
アから前述の機構を経て、前輪に伝達され、その
ようにして、このパワーシリンダ１４は前輪を操
舵する。

その反力調整通路１５は、一端をその反力ポー
ト４７に、他端をその反力ポート４８にそれぞれ
接続し、それら反力室４５，４６を互いに連絡
し、そのコントロール・バルブ１３におけるコン
トロール・バルブ・スプール３９の動きに応じ
て、反力室４５，４６の間に圧油の移動を可能に
する。

その反力調整弁１６は、その反力調整通路１５
に配置され、その反力室４５，４６間に流れる圧
油量を調整し、それら反力室４５，４６内の圧力
を調整する。

その反力調整弁１６は、スプール・チヤンバ
（図示せず）、および、そのスプール・チヤンバに
連絡された一対のポート７０，７１を備えたバル
ブ・ボデイ６８と、そのスプール・チヤンバ内に
往復摺動可能に配置され、その往復摺動に応じて
そのスプール・チヤンバ内の通路断面積を変える
スプールとより構成されている。

従つて、そのスプールの往復摺動に応じて、そ
のポート７０，７１間を流れる圧油の流量が調整
され、換言するならば、そのコントロール・バル
ブ１３の反力室４５，４６内の圧力の調整がなさ
れる。

勿論、その反力調整弁１６は、その一対のポー
ト７０，７１間は流れる圧油の流量を調整し得る
ものであれば、形態は任意であり、例えば、ロー
タリ型に構成することも可能である。

その反力調整弁１６は、反力調整用アクチユエ
ータ６９によつて開閉される。すなわち、そのア
クチユエータ６９は、サーボモータで、その反力
調整弁１６のスプールを往復摺動させ、そのスプ
ール・チヤンバ内の通路断面積を変えるように、
そのスプールに連結されている。

勿論、そのアクチユエータ６９は、後述するコ
ントロール・ユニツト２５に電気的に接続され、
そのコントロール・ユニツト２５からの電気信号
に応じてそのスプールを往復摺動させるものであ
れば、その形態は任意であり、例えば、ステツピ
ング・モータや電磁コイルをそのアクチユエータ
２５として使用することも可能である。

その補正操舵弁１７は、スライド・スリーブに
形成され、そのコントロール・バルブ・スプール
３９の外周面でそのスプール・ボア３７から区画
されたそのスリーブ・ボア３８内において、その
スリーブ・ボア３８の両側に補正操舵圧力室４
９，５０を形成するように、そのコントロール・
バルブ・スプール３９の外側に往復摺動可能に嵌
め合わせられながら、そのバルブ・ボデイ３６の
スリーブ・ボア３８に往復摺動可能に配置され、
その補正操舵圧力室４９，５０の圧力が選択的に
開放される減圧型に構成された。この減圧型補正
操舵弁１７は、高い圧力の圧油、所謂、高圧が導
入されて動作される高圧導入型に比してバルブ振
動が回避されて動作が迅速であつてしかも素早く
落ち着くところである。

そのスライド・スリーブ１７は、そのバルブ・
ボデイ３６の圧力ポート４０、排出ポート４１お
よび、パワー・シリンダ・ポート４２，４３，４
４にそれぞれ対応するように、圧力連通ポート７
２、排出連通ポート７３、および、パワー・シリ
ンダ連通ポート７４，７５，７６をそれぞれ備え
ている。

従つて、そのスライド・スリーブ１７が中立位
置に保持された状態で、そのコントロール・バル
ブ・スプール３９が何れか一方に摺動されれば、
それら連通ポート７２，７３，７４，７５，７６
およびそのコントロール・バルブ・スプール３９
のスプール溝５７，５８，５９を介して、圧力ポ
ート４０および排出ポート４１がパワー・シリン
ダ・ポート４２，４３，４４に切り替え接続され
ることは勿論のこと、そのコントロール・バル
ブ・スプール３９が中立位置に保持された状態
で、そのスライド・スリーブ１７が何れか一方に
摺動されれば、上述の場合と実質的に同様に、そ
れら連通ポート７２，７３，７４，７５，７６お
よびそのコントロール・バルブ・スプール３９の
スプール溝５７，５８，５９を介して、その圧力
ポート４０および排出ポート４１がそのパワー・
シリンダ・ポート４２，４３，４４に切り替え接
続される。

また、その補正操舵弁１７はその補正操舵圧力
室４９，５０にそれぞれ配置されたセンターリン
グ・スプリング７７，７８によつて、そのスリー
ブ・ボア３８内で中立位置に復帰可能にされてい
る。

さらに、その補正操舵圧力室４９，５０には、
前述されたように、それぞれに開口された補正操
舵圧力ポート５１，５２が備えられ、その補正操
舵圧力室４９，５０に圧油の供給および排出を可
能にしている。

その圧力設定絞り１８は、固定絞りで、前述の
フロー・コントロール・バルブ１２のコントロー
ル・バルブ・ポート３４とコントロール・バルブ
１３の圧力ポート４０とを連絡する圧油供給通路
３１に配置された。

また、この圧力設定絞り１８は、後述する補正
圧力供給通路１９，２０を経てその補正操舵圧力
室４９，５０に上流側の高い圧力の圧油を導き入
れるもので、そのように、上流圧をその補正操舵
圧力室４９，５０に導入可能にするものであれ
ば、その形態は任意であり、例えば、オリフイス
板、ベンチユリ管などの使用が可能である。

その一対の補正圧力供給通路１９，２０は、そ
の圧力設定絞り１８の上流側のその圧油供給通路
３１を対応するその補正操舵圧力室４９，５０に
それぞれ連絡している。

そのように、その補正圧力供給通路１９，２０
は、その圧力設定絞り１８の上流側において、そ
の圧油供給通路３１に接続され、その補正操舵弁
１７をそのスリーブ・ボア３８内に往復摺動させ
るのに充分に高い圧力の圧油をその補正操舵圧力
室４９，５０に導入可能にしている。換言するな
らば、その補正圧力供給通路１９，２０は、常態
で、その圧力設定絞り１８の上流圧をその補正操
舵圧力室４９，５０に導入し、その補正操舵弁１
７を減圧型に動作させるところである。

また、その補正圧力供給通路１９，２０はそれ
ぞれ補正圧力絞り７９，８０を配置し、圧油が後
述する補正圧力逃し通路２１，２２を経てその補
正操舵圧力室４９，５０からリザーバ３０に逃れ
易くしている。

その一対の補正圧力逃し通路２１，２２は、そ
の補正圧力絞り７９，８０の下流側の対応するそ
の補正圧力供給通路１９，２０を圧油排出通路３
２にそれぞれ接続して、次に延べられる補正圧力
逃し弁２３，２４が開かれたとき、補正操舵圧力
室４９，５０からリザーバ３０に圧油を逃がすよ
うにしている。

その一対の補正圧力逃し弁２３，２４は、針弁
型電磁弁で、その補正圧力絞り７９，８０の下流
側であるところのその補正圧力逃し通路２１，２
２を接続する箇所において、対応する補正圧力供
給通路１９，２０にそれぞれ配置され、後に詳述
されるコントロール・ユニツト２５からの出力電
流によつて駆動され、その補正操舵圧力室４９，
５０からそのオイル・リザーバ３０に圧油を逃が
す、すなわち、その補正操舵圧力室４９，５０の
圧力をそのオイル・リザーバ３０に開放すると同
時に、その逃がす圧油の量を制御する。

また、その補正圧力弁２３，２４は、その補正
操舵合圧力室４９，５０の圧油をそのリザーバ３
０の瞬間的に逃がすところで機能するので、所
謂、その補正操舵圧力室４９，５０の圧力をその
リザーバ３０に瞬間的に開放させるところで機能
するので、その対応する補正圧力逃し通路２１，
２２に配置することも可能である。さらに、その
補正圧力逃し弁２３，２４はボール型電磁弁を使
用することも可能である。

そのコントロール・ユニツト２５は、操舵量セ
ンサ２６、このパワー・シリンダ１４の一対のシ
リンダ室６３，６４の圧力を感知する圧力センサ
２８、および車速センサ２７に入力側をそれぞれ
電気的に接続し、また、反力調整弁１６のサー
ボ・モータ６９および補正圧力逃し弁２３，２４
の電磁コイル８３，８４に出力側をそれぞれ電気
的に接続し、それらセンサ２６，２７，２８から
の信号に応じて、そのサーボ・モータ６９および
電磁コイル８３，８４への出力信号、すなわち、
出力電流を制御するもので、主として、入力およ
び出力回路、記憶回路、演算回路、制御回路およ
び電源回路により構成されている。

また、そのコントロール・ユニツト２５は、予
め決定された操舵パターンを記憶し、それらセン
サ２６，２７，２８からの信号を入力し、その操
舵パターンに基づいて、そのサーボ・モータ６９
および電磁コイル８３，８４に出力信号を送り、
また、それらセンサ２６，２７，２８からの信号
を一度、入力し、例えば、ステアリング・ホイー
ルに遊びが発生している場合には、その遊びが電
気信号としてその操舵量センサ２６によつて与え
られるので、その遊びを記憶し、その遊びを考慮
した上で、次のステアリング操作を予測して、そ
の補正圧力逃し弁２３，３４の電磁コイル８３，
８４に出力信号を送り、その遊びを少なくするよ
うにしている。

その操舵量センサ２６は、そのステアリング・
ホイール、すなわち、ステアリング・シヤフトの
回転方向、回転速度および回転角度を検出するも
ので、所定の位置において、そのステアリング・
シヤフトに配置された。

圧力センサ２８は、一対のポート８５，８６を
備えるケーシング内にポペツト（図示せず）を往
復摺動可能に内蔵し、その一対のポート８５，８
６に加えられる圧力に応じて電気的な出力信号を
送るように構成された。

その圧力センサ２８のポート８５は、連通路８
７を介してそのパワー・シリンダ１４の一方のシ
リンダ室６４とそのコントロール・バルブ１３の
パワー・シリンダ・ポート４３とを連結する連通
路６６に、また、その圧力センサ２８のポート８
６は、連通路６５を介してそのパワー・シリンダ
１４の他方のシリンダ室６３とそのコントロー
ル・バルブ１３のパワー・シリンダ・ポート４２
とを連結する連通路６５にそれぞれ接続されてい
る。

従つて、その圧力センサ２８は、そのパワー・
シリンダ１４の一対のシリンダ室６３，６４の圧
力差を感知し、その圧力差に応じた出力信号をそ
のコントロール・ユニツト２５に送るように構成
されている。

その車速センサ２７は、そのトラツクの走行速
度を検出するもので、そのトラツクに搭載された
トランスミツシヨンの出力軸に配置されている。

上述されたその操舵量センサ２６、圧力センサ
２８、車速センサ２７は、勿論、そのコントロー
ル・ユニツト２５の入力回路にそれぞれ電気的に
接続され、また、そのコントロール・ユニツト２
５の出力回路は、反力調整弁１６のサーボ・モー
タ６９および補正圧力逃し弁２３，２４の電磁コ
イル８３，８４にそれぞれ電気的に接続されてい
る。

従つて、それら反力調整弁１６および補正圧力
逃し弁２３，２４は、その操舵量センサ２６、圧
力センサ２８、および車速センサ２７からの信号
に応じて、そのコントロール・ユニツト２５によ
つて開閉される。

次に、上述のパワー・ステアリング１０による
トラツクの走行、すなわち、そのトラツクの走行
の際、そのトラツクの前輪の操舵について述べる
に、そのコントロール・ユニツト２５は、その操
舵量センサ２６、圧力センサ２８、および車速セ
ンサ２７からのそれぞれの信号を常に入力し、そ
の反力調整弁１６のサーボ・モータ６９および補
正圧力逃し弁２３，２４の電磁コイル８３，８４
にそれぞれ出力信号を与え、ステアリング・ホイ
ールの操作に適応可能な態勢にある。

今、ステアリング・ホイールに遊びが生じてい
ると、そのコントロール・ユニツト２５は、その
操舵量センサ２６、圧力センサ２８からの入力信
号に基づいて、演算し、その補正圧力逃し弁２
３，２４の電磁コイル８３，８４への送出信号、
すなわち、出力電流を変え、その補正圧力逃し弁
２３，２４を駆動し、その補正操舵圧力室４９，
５０の一方からリザーバ３０に圧油を逃がし、す
なわち、圧力を開放し、その補正操舵弁１７をそ
のスリーブ・ボア３８内に迅速に摺動させて圧油
をそのパワー・シリンダ１４に供給し、その遊び
を回避させる。

さらに具体的に述べるのに、そのパワー・ステ
アリング１０において、そのステアリング・ホイ
ールとそのコントロール・バルブ１３のコントロ
ール・バルブ・スプール３９とを連結する操作力
伝達機構、例えば、そのステアリング・シヤフト
のスプライン結合部分にがたつきが生じ、いわゆ
る、そのステアリング・ホイールの遊びが大きい
場合、そのステアリング・ホイールを回転させて
も、その遊びの範囲内においてそのコントロー
ル・バルブ・スプール３９は摺動されず、そのパ
ワー・シリンダ１４の一対のシリンダ室６３，６
４の圧力は実質的に等しい状態にされている。

そのような状態で、そのステアリング・ホイー
ルが回転されると、そのコントロール・ユニツト
２５は、その圧力センサ２８からの出力信号はも
とより、その操舵量センサ２６からの出力信号を
入力し、その補正圧力逃し弁２３，２４の電磁コ
イル８３，８４に流れる出力電流を変える。

そのように、その電磁コイル８３，８４に流れ
る電流が変えられる結果、その補正圧力逃し弁２
３，２４の一方において、そのニードル８１が電
磁コイル８３によつて駆動され、その補正圧力逃
し通路２１を開き、また、その補正圧力逃し弁２
３，２４の他方において、ニードル８２がその補
正圧力逃し通路２２を閉じた状態にあり、圧油
は、その補正操舵圧力室４９からそのリザーバ３
０に排出され、すなわち、その補正操舵圧力室４
９の圧力はそのリザーバ３０に開放され、その補
正操舵弁１７がそのスリーブ・ボア３８内に迅速
に摺動され、しかも、その補正操舵圧力室４９の
内圧を減ずることによつて、その補正操舵弁１７
にはバルブ振動が阻止されて、その補正操舵弁１
７は所定の位置に素早く落ち着く。

勿論、その補正圧力逃し弁２３，２４や、圧油
は量はその操舵量センサ２６からの信号、換言す
るならば、そのステアリング・シヤフトの回転速
度、回転方向、および回転角度に応じて決定され
る。

例えば、そのステアリング・ホイールが右回り
に回転され、そのステアリング・シヤフトのスプ
ライン結合部分に遊びが生じているならば、先
ず、そのコントロール・ユニツト２５がその操舵
量センサ２６からの信号を入力し、その補正圧力
逃し弁２３，２４の電磁コイル８３，８４に流れ
る電流を変える。

すなわち、その補正圧力逃し弁２３では、その
ニードル８１がその電磁コイル８３によつて駆動
され、その補正圧力逃し通路２１が開かれ、その
際のその補正圧力逃し弁２４では、そのニードル
８２が補正圧力逃し通路２２を閉じているので、
その補正操舵圧力室４９の圧油はそのリザーバ３
０に逃がされ、そして、そのようにして、その補
正操舵圧力室４９の圧力がそのリザーバ３０に開
放されるので、その補正操舵弁１７は、図の右方
向に、スリーブ・ボア３８内に迅速に摺動する。

そのように、その補正操舵弁１７が図におい
て、右方向に所定の量だけ摺動されると、そのコ
ントロール・バルブ１３の圧力ポート４０は、そ
の補正操舵弁１７の圧力連通ポート７４およびコ
ントロール・バルブ・スプール３９のスプール溝
５７によつて、そのパワー・シリンダ・ポート４
２に連絡され、その結果、そのオイル・ポンプ１
１からそのフロー・コントロール・バルブ１２を
経由して送られる圧油がそのパワー・シリンダ１
４の右側のシリンダ室６３に送られ、そのパワ
ー・シリンダ１４が動作される。

従つて、そのパワー・ステアリング１０におい
て、そのステアリング・ホイールとそのコントロ
ール・バルブ１３のコントロール・バルブ・スプ
ール３９とを連結する操作力伝達機構、例えば、
そのステアリング・シヤフトのスプライン結合部
分にがたつきを生じ、いわゆる、そのステアリン
グ・ホイールの遊びが大きい場合にも、そのステ
アリング・ホイールが回転されれば、その遊びの
範囲内においても、そのパワー・シリンダ１４が
適正に動作し、操舵される。

勿論、そのような動作を可能にするために、そ
のコントロール・ユニツト２５は、その操舵量セ
ンサ２６および圧力センサ２８からのそれぞれの
信号を入力し、その補正圧力逃し弁２３，２４の
電磁コイル８３，８４に出力信号を送つている
が、そのコントロール・ユニツト２５は、それら
センサ２６，２８からのそれぞれの信号の関係が
実質的に一定に維持されるように、その補正圧力
逃し弁２３，２４の電磁コイル８３，８４に出力
信号を送つている。その結果、このコントロー
ル・ユニツト２５の制御下でのその補正圧力逃し
弁２３，２４の駆動により、そのステアリン・ホ
イールの操舵量とそのパワー・シリンダ１４内の
圧力との関係が所定の関係に保たれ、その遊びの
増加が回避される。

さらに、このコントロール・ユニツト２５は、
一度、その遊びを記憶すると、その遊びを考慮し
て上で、次の操舵の遊びを予測して、その補正圧
力逃し弁２３，２４への出力電流を変え、そのよ
うな動作を繰り返し、その遊びの物加を事前に回
避するよう動作する。

また、そのステアリング・ホイールが上述と逆
方向に回転されるならば、上述とは、実質的に逆
の動作が行われ、その補正操舵弁１７が図におい
て、左側に摺動され、それに伴つて、そのパワ
ー・シリンダ１４は、パワー・ピストン６２が図
において、右側に摺動されるところの縮み動作を
行い、前述とは、逆方向に前輪を操舵する。

次には、そのステアリング・ホイールが操作さ
れる際、前輪に切り遅れが生じている場合、その
コントロール・ユニツト２５はその操舵量センサ
２６で検出されたそのステアリング・ホイールの
操作速度を入力し、記憶された操舵パターンと比
較演算し、出力信号としての出力電流をその補正
圧力逃し弁２３，２４の電磁コイル８３、８４に
渡す。

すなわち、前述の遊びの場合と同様に、その補
正圧力逃し弁２３，２４によつて、圧油が、その
補正操舵圧力室４９，５０の何れか一方からその
リザーバ３０に逃がされ、そして、そのようにし
て、その補正操舵圧力室４９，５０の何れか一方
の圧力がそのリザーバ３０に開放されるので、そ
の補正操舵弁１７は、図において左右の何れかに
摺動され、その補正操舵弁１７の動きに伴われて
パワー・シリンダ１４が駆動される。

その際、そのコントロール・ユニツト２５は、
その切り遅れの度合を記憶し、その切り遅れを考
慮した上で、次の操舵の切り遅れを予測し、その
切り遅れが少なくなるように、その操舵量センサ
２６で検出された入力信号に基づいて比較演算さ
れた出力信号をその電磁コイル８３，８４に送
り、その補正圧力逃し弁２３，２４を切り替え動
作させる。

その結果、そのステアリング・ホイールの操作
に対するその前輪の切り遅れが防止され、すなわ
ち、ステアリングにおけるゲインが実質的に一定
にされ、しかも、共振点が高周波側に移され、そ
の切り遅れに関するそのステアリング・ホイール
の操作感覚の変化が防止される。

次に、そのトラツクが走行時、外乱、すなわ
ち、横転させる方向の大きな外力がそのトラツク
に作用し、そのように横加速度が発生されている
ならば、その外乱、すなわち、横方向以外によつ
て、前輪が操舵され、その結果、そのパワー・シ
リンダ１４のシリンダ室６３，６４間には、圧力
差が生じる。

すなわち、そのステアリング・ホイールが操作
されていない状態で、大きな横加速度が発生し、
また、そのシリンダ室６３，６４間に圧力差が生
じると、そのコントロール・ユニツト２４は、そ
の操舵量センサ２６、および圧力センサ２８から
の信号に基づいて比較演算し、出力信号としての
出力電流をその補正圧力逃し弁２３，２４の電磁
コイル８３，８４に流す。

そのようにその出力電流がその電磁コイル８
３，８４に流れると、換言するならば、その電磁
コイル８３，８４に流れる出力電流が変えられる
と、その補正圧力逃し弁２３，２４において、ニ
ードル８１，８２の一方が駆動され、その補正圧
力逃し通路２１，２２の一方が開かれ、圧油が補
正操舵圧力室４９，５０の一方からそのリザーバ
３０に逃がされてその補正操舵圧力室４９，５０
の一方の圧力がそのリザーバ３０に開放され、そ
の際は、また、そのニードル８１，８２の他方が
その補正圧力逃し通路２１，２２の他方を閉じた
状態にあるので、その補正操舵弁１７は、そのス
リーブ・ボア３８内に摺動され、それに伴つて、
そのパワー・シリンダ１４は駆動され、その外乱
によるその前輪の操舵は修正される。

また、そのパワー・ステアリング１０におい
て、操舵される際の反力は、その反力調整弁１６
によつてなされている。

すなわち、そのトラツクが低速走行してる場
合、そのコントロール・ユニツト２５はその車速
センサ２７からの信号に応じて、その反力調整用
アクチユエータ６９に出力信号を送り、その反力
調整弁１６の絞り量を少なくする。

従つて、その反力調整弁１６における圧力降下
が少なくなり、その反力室４５，４６内の圧油
は、そのコントロール・バルブ・スプール３９の
摺動に対して大きく抵抗することなく、小さな操
作力をもつて操舵がなされる。

また、そのトラツクが高速走行している場合、
上述の場合と逆に、その反力調整弁１６の絞り量
が多くなる。

従つて、その反力調整弁１６における圧力降下
が大きくなり、その反力室４５，４６内の圧油
は、そのコントロール・バルブ・スプール３９の
摺動に対して大きな抵抗となり、操舵に比較的大
きな操作力が要求される。

上述の具体例10におけるその圧力センサ２８
は、そのパワー・シリンダ１４の一対のシリンダ
室６３，６４の圧力を感知するように１個のセン
サとして構成され、それらシリンダ室６３，６４
に接続されるものとして説明したが、そのシリン
ダ室６３，６４のそれぞれのために独立して構成
し、２個の圧力センサをそれぞれのシリダ室６
３，６４に接続することも可能である。

発明の利便・利益 上述から理解されるように、この発明の車両に
使用されるパワー・ステアリングは、補正操舵弁
が、両側のそれぞれに反力室を有するコントロー
ル・バルブのコントロール・バルブ・スプールの
外側に往復摺動可能に嵌め合わせられてその反力
室から区画される補正操舵圧力室を両端にそれぞ
れ形成し、圧力設定絞りが、フロー・コントロー
ル・バルブのコントロール・バルブ・ポートをそ
のコントロール・バルブの圧力ポートに連絡する
圧油供給通路に配置され、一対の補正圧力供給通
路が、補正圧力絞りを有してその圧油供給通路の
その圧力設定絞りの上流側をその補正操舵圧力室
に対応的に連絡し、常態で、その圧力設定絞りの
上流圧をその補正操舵圧力室に導入し、一対の補
正圧力逃し通路が、その補正圧力供給通路のその
補正圧力絞りの下流側をそのオイル・ポンプの吸
込み側に対応的に連絡し、一対の補正圧力逃し弁
が、その補助圧力逃し通路に対応的に配置されて
その対応する補正操舵圧力室の圧力を選択的に減
圧可能にし、そして、コントロール・ユニツト
が、操舵量センサおよび車速センサに電気的に接
続され、それらセンサからの信号に応じて、その
補正圧力逃し弁に流れる電流を制御してその補正
圧力逃し弁を開閉するところの構成を備えるの
で、この発明の車両に使用されるパワー・ステア
リングでは、そのコントロール・バルブが、ステ
アリング・ホイールで機械的に動かされるに先立
つて、その補正圧力逃し弁がそのコントロール・
ユニツトで選択的に開かれ、その補正圧力逃し通
路を経てその補正操舵圧力室の圧力をそのオイ
ル・ポンプの吸込み側に開放してその補正操舵圧
力室の圧力を選択的に減圧することによつてその
補正操舵弁が動作され、圧油が、そのフロー・コ
ントロール・バルブおよびコントロール・バルブ
を経てそのオイル・ポンプからそのパワー・シリ
ンダに供給可能になり、その補正操舵圧力室の圧
力が開放させて減圧型で動作させるその補正操舵
弁では、バルブ振動が防止されて動作が所定の位
置に正確に、しかも、素早く落ち着かせられ、そ
の結果ステアリングの動作遅れが防止され、その
ステアリングの周波数特性が向上され、具体的に
は、そのステアリングの共振点が実質的に高周波
側に移されて操作感覚の変化が少なくされ、その
ようにして、そのステアリングの静特性、動特
性、過渡特性、および、安定性が向上され、ドラ
イバーにとつて、操舵による疲労が軽減されより
安全な走行が可能となり、また、そのステアリン
グにおいて、遊びの増加が補正可能になり、自転
車にとつて、非常に有用で実質的である。

また、この発明の車両に使用されるパワー・ス
テアリングは、その補正操舵弁、圧力設定絞り、
一対の補正圧力供給通路、一対の補正圧力逃し通
路、および、一対の補正圧力逃し弁に付加的に、
反力調整通路が、そのコントロール・バルブ・ス
プールの両側の反力室を互いに連絡し、そして、
反力調整弁が、その反力調整通路に配置されると
ころの構成を備えるので、この発明の車両に使用
されるパワー・シリンダでは、コントロール・ユ
ニツトが、操舵量センサ、車速センサに加えてそ
のパワー・シリンダのシリンダ室の圧力を感知す
る圧力センサからの信号でその反力調整弁の絞り
調整および補正圧力逃し弁の開閉制御をそれぞれ
なすことによつてステアリング・ホイールの操作
力が車両の走行状態に適合され、加えて、その車
両の走行時、外乱、すなわち、横転させる方向の
大きな外力によつて切られる舵が修正され、その
外乱による進路の乱れが自動的に修正され、自動
車にとつて非常に有用で実用的である。

発明と具体例との関係 先のように、図面を参照して説明されたこの発
明の具体例から明らかであるように、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
にとつて、この発明の内容は、その発明の課題を
成し遂げるためにその発明の成立に必須であつて
その発明の性質であるところのその発明の技術的
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具体化される。

【図面の簡単な説明】

図は、インテグラル型として具体化され、トラ
ツクに適用されたこの発明の車両に使用されるパ
ワー・ステアリングの具体例を示す概説図であ
る。 １１……オイル・ポンプ、１２……フロー・コ
ントロール・バルブ、１３……コントロール・バ
ルブ、１４……パワー・シリンダ、１５……反力
調整通路、１６……反力調整弁、１７……補正操
舵弁、１８……圧力設定絞り、１９，２０……一
対の補正圧力供給通路、２１，２２……一対の補
正圧力逃し通路、２３，２４……一対の補正圧力
逃し弁、２５……コントロール・ユニツト、２６
……操舵量センサ、２７……車速センサ、２８…
…圧力センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オイル・ポンプ・フロー・コントロール・バ
   ルブ、コントロール・バルブ・スプールの両側に
   反力室をそれぞれ有するコントロール・バルブ、
   および、パワー・シリンダを備えて操舵するもの
   において、 補正操舵弁が、そのコントロール・バルブ・ス
   プールの外側に往復摺動可能に嵌め合わせられて
   その反力室から区画される補正操舵圧力室を両端
   にそれぞ形成し、 圧力設定絞りが、そのフロー・コントロール・
   バルブのコントロール・バルブ・ポートをそのコ
   ントロール・バルブの圧力ポートに連絡する圧油
   供給通路に配置され、 一対の補正圧力供給通路が、補正圧力絞りを有
   してその圧油供給通路のその圧力設定絞りの上流
   側をその補正操舵圧力室に対応的に連絡し、常態
   で、その圧力設定絞りの上流圧をその補正操舵圧
   力室に導入し、 一対の補正圧力逃し通路が、その補正圧力供給
   通路のその補正圧力絞りの下流側をそのオイル・
   ポンプの吸込み側に対応的に連絡し、 一対の補正圧力逃し弁が、その補助圧力逃し通
   路に対応的に配置されてその対応する補正操舵圧
   力室の圧力を選択的に減圧可能にし、そして、コ
   ントロール・ユニツトが、操舵量センサおよび車
   速センサに電気的に接続され、それらセンサから
   の信号に応じて、その補正圧力逃し弁に流れる電
   流を制御してその補正圧力逃し弁を開閉する ところに特徴がある車両に使用されるパワー・ス
   テアリング。 ２ オイル・ポンプ、フロー・コントロール・バ
   ルブ、コントロール・バルブ・スプールの両側に
   反力室をそれぞれ有するコントロール・バルブ、
   および、パワー・シリンダを備えて操舵するもの
   において、 反力調整通路が、そのコントロール・バルブ・
   スプールの両側の反力室を互いに連絡し、 反力調整弁が、その反力調整通路に配置され、
   補正操舵弁が、そのコントロール・バルブ・スプ
   ールの外側に往復摺動可能に嵌め合わせられてそ
   の反力室から区画される補正操舵圧力室を両端に
   それぞれ形成し、 圧力設定絞りが、そのフロー・コントロール・
   バルブのコントロール・バルブ・ポートをそのコ
   ントロール・バルブの圧力ポートに連絡する圧油
   供給通路に配置され、 一対の補正圧力供給通路が、補正圧力絞りを有
   してその圧油供給通路のその圧力設定絞りの上流
   側をその補正操舵圧力室に対応的に連絡し、常態
   で、その圧力設定絞りの上流圧をその補正操舵圧
   力室に導入し、 一対の補正圧力逃し通路が、その補正圧力供給
   通路のその補正圧力絞りの下流側をそのオイル・
   ポンプの吸込み側に対応的に連絡し、 一対の補正圧力逃し弁が、その補助圧力逃し通
   路に対応的に配置されてその対応する補正操舵圧
   力室の圧力を選択的に減圧可能にし、そして、コ
   ントロール・ユニツトが、操舵量センサ、車速セ
   ンサ、および、そのパワー・シリンダの圧力を感
   知する圧力センサに電気的に接続され、それらセ
   ンサからの信号に応じて、その反力調整弁および
   補正圧力逃し弁に流れる電流を制御してその反力
   調整弁および補正圧力逃し弁を開閉する ところに特徴がある車両に使用されるパワー・ス
   テアリング。