JPH09249142A

JPH09249142A - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH09249142A
Application number: JP8085928A
Authority: JP
Inventors: Tsunefumi Arita; 恒文有田; Shiro Suo; 士朗周防; Fumio Ikesugi; 文雄池杉; Satoru Takahara; 哲高原
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd; Komatsu Forklift KK
Current assignee: Komatsu Forklift KK; KYB Corp
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 1997-09-22
Also published as: CN1164489A; KR100508456B1; NL1005505C2; NL1005505A1; KR970065292A; CN1065825C; US5971093A

Abstract

(57)【要約】【課題】ハンドルを機械的に車輪側に連係させること
で、ハンドルの中立点と、車輪の中立点とを常に一致さ
せることができ、しかも、操舵フィーリングを向上させ
られる舵角保持機構を備えたパワーステアリング装置を
提供すること。【解決手段】ハンドルを機械的に車輪側に連係する連
係機構と、アシスト力を付与するためのパワーシリンダ
と、このパワーシリンダに接続するとともに、ハンドル
からの入力トルクに応じて切換わり、かつ、ハンドルか
らトルクが入力されなければ中立状態を保つ制御バルブ
とを備えている。そして、この制御バルブは、切換わっ
たとき、パワーシリンダへ供給する流量を制御し、か
つ、中立状態にあるとき、パワーシリンダに接続するシ
リンダポートを閉じる構成にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フォークリフト
などの車両に用いられ、ハンドルから手を放したときに
その舵角を保持することのできるパワーステアリング装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フォークリフトなどの車両には、
図８に示す全油圧式パワーステアリング装置を設けてい
る。ピストン１０１の両端に図示しない車輪を連係する
とともに、このピストンをシリンダ１０２に摺動自在に
組み込んでいる。そして、このシリンダ１０２の室１０
２ａ、１０２ｂを、切換バルブ１０３のシリンダポート
１０４ａ、１０４ｂに、それぞれ接続している。また、
この切換バルブ１０３の一対の連絡ポート１０５ａ、１
０５ｂには、トロコイドポンプ１０６を接続している。
このトロコイドポンプ１０６は図示しないハンドルに連
係し、ハンドルを回転させると、圧力口１０６ａあるい
は１０６ｂから流体を吸入し、回転数に比例した流量を
圧力口１０６ｂあるいは１０６ａから吐出するものであ
る。さらに、切換バルブ１０３のポンプポート１０７を
ポンプＰに接続し、また、タンクポート１０８をフィル
ター１０９を介してタンクＴに接続している。

【０００３】このようにした切換バルブ１０３は、図の
中立状態にあれば、シリンダポート１０４ａ、１０４ｂ
が閉じている。そして、この切換バルブ１０３は、ハン
ドルに連係するロータリーバルブなどから構成され、ハ
ンドルからの入力トルクに応じて切換わり、かつ、ハン
ドルからトルクが入力されなければ中立状態を保つ構成
となっている。例えば、ハンドルを切って、切換バルブ
１０３が切換位置１０３ａに切換わると、ポンプポート
１０７が連絡ポート１０５ａに連通するので、ポンプＰ
からの流体がトロコイドポンプ１０６の圧力口１０６ａ
に流れ込む。そして、トロコイドポンプ１０６は、ハン
ドルの回転数に比例した流量を圧力口１０６ｂから吐出
する。

【０００４】圧力口１０６ｂから吐出された流体は連絡
ポート１０５ｂに導かれるが、この切換位置１０３ａで
は連絡ポート１０５ｂがシリンダポート１０４ｂに連通
するので、トロコイドポンプ１０６の吐出流体はシリン
ダ１０２の室１０２ｂに供給される。また、この切換位
置１０３ａでは、シリンダ１０２の室１０２ａに接続す
るシリンダポート１０４ａがタンクポート１０８に連通
するので、この室１０２ａの流体はタンクＴに排出され
る。このように、室１０２ｂに流体が供給され、また、
室１０２ａの流体が排出されると、ピストン１０１が移
動して、車輪の転舵のアシスト力を付与することにな
る。

【０００５】このようにして車輪を転舵し、その位置を
決めた状態で、ハンドルから手を放すと、切換バルブ１
０３が中立状態を保つことになる。そして、切換バルブ
１０３の中立状態ではシリンダポート１０４ａ、１０４
ｂが閉じるので、室１０２ａ、１０２ｂには流体が閉じ
こめられる。したがって、セルフアライニングトルクに
抗して車輪の位置を維持し、車輪側から外力が作用した
としても、その舵角を保持することができる。なお、ハ
ンドルを逆に切ったときは、切換バルブ１０３が切換位
置１０３ｂに切換わり、かつ、トロコイドポンプ１０６
の圧力口１０６ａから流体が吐出される。そして、その
流体がシリンダ１０２の室１０２ａに供給され、また、
室１０２ｂの流体がタンクＴに排出されることになる
が、ここでは、その詳細な説明を省略する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のパワース
テアリング装置では、シリンダ１０２に供給する流量を
メータリングするため、ハンドルに連係するトロコイド
ポンプ１０６を設けている。しかし、トロコイドポンプ
１０６には、その構造上、わずかながらも流体の漏れが
発生してしまう。そして、据え切りロック時など車輪を
転舵できないような状況では、この流体の漏れがハンド
ル側に作用して、ハンドルが回転し続けることがある。
このように、全油圧式パワーステアリング装置では、ハ
ンドルが車輪側から独立して回転してしまうことがあ
る。そのため、ハンドルの中立点と、車輪の中立点とが
ずれてしまい、オペーレータは、ハンドルを見ただけで
は車輪が中立点にあるか否かを判断できないことがあっ
た。

【０００７】また、上記従来例のパワーステアリング装
置では、ハンドルを回転すると、その回転量に比例した
流量が、急にトロコイドポンプ１０６からシリンダ１０
１に供給されてしまう。そのため、アシスト力を付与し
はじめるときの操舵フィーリングが悪くなってしまう。
この発明の目的は、ハンドルを機械的に車輪側に連係さ
せることで、ハンドルの中立点と、車輪の中立点とを常
に一致させることができ、しかも、操舵フィーリングを
向上させられる舵角保持機構を備えたパワーステアリン
グ装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ハンドル
を機械的に車輪側に連係する連係機構と、アシスト力を
付与するためのパワーシリンダと、このパワーシリンダ
に接続するとともに、ハンドルからの入力トルクに応じ
て切換わり、かつ、ハンドルからトルクが入力されなけ
れば中立状態を保つ制御バルブとを備え、この制御バル
ブは、切換わったとき、パワーシリンダへ供給する流量
を制御し、かつ、中立状態にあるとき、パワーシリンダ
に接続するシリンダポートを閉じる構成にし、しかも、
この制御バルブは、オーバーラップするとともに、ポン
プ吐出流体のうちパワーシリンダへ供給する流量を制御
する第１制御部と、アンダーラップするとともに、ポン
プ吐出流体のうちタンクに還流する流量を制御する第２
制御部とからなり、これら第１、２制御部を並列に接続
するとともに、第２制御部のアンダーラップ量を、第１
制御部のオーバーラップ量よりも大きくした点に特徴を
有する。

【０００９】第２の発明は、第１の発明において、連係
機構は、ケーシングと、ハンドルに連係するスタブシャ
フトと、ケーシング内でスタブシャフトを回転自在に、
かつ、軸方向にも移動できるように支持する軸受と、ス
タブシャフトに設けたボールスクリューと、ボールスク
リューにボールを介してかみ合うボールナットと、車輪
側に連係するセクターギヤとを備え、上記ケーシング内
で、ボールナットに形成したラックをセクターギヤにか
み合わせた構成とし、また、制御バルブは、ケーシング
内に設けたスリーブと、スタブシャフトの軸方向移動に
よりスリーブ内を摺動するスプールと、このスプールを
中立位置に保持するセンタリングスプリングとを備えた
スライディングバルブから構成される点に特徴を有す
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜３に、この発明の第１実施
例のパワーステアリング装置を示す。図１に示すよう
に、ハウジング１にセクターギヤ２を組み込んでいる。
そして、このセクターギヤ２を、図示しないピットマン
アームなどを介して車輪に連係している。また、図示し
ないハンドルに連係するスタブシャフト３をハウジング
１に挿入するとともに、このスタブシャフト３には、所
定のリード角を有するボールスクリュ４を形成してい
る。さらに、上記スタブシャフト３と同軸上にボールナ
ット５を設け、このボールナット５と上記ボールスクリ
ュ４との間には、ボールチューブ６により循環自在とし
た複数のボール７を介在させている。そして、ボールナ
ット５に形成したラック８を、上記セクターギヤ２の歯
２ａにかみ合わせることで、図示しないハンドルを車輪
側に機械的に連係している。

【００１１】上記スタブシャフト３は、ハウジング１の
一端に固定したプラグ９内で、軸受１０によって支持さ
れている。軸受１０は、プラグ９内に圧入固定されたア
ウターレース１１と、スタブシャフト３を支持するイン
ナーレース１２と、これらレース１１、１２の間に介在
させたボール１３とで構成される。そして、この軸受１
０により、スタブシャフト３を回転自在に支持するとと
もに、軸方向にも摺動できるようにしている。なお、プ
ラグ９内には、流体の漏れを防止するため、シール部材
１４を設けている。さらに、グリース１５を充填して、
スタブシャフト３の動きを滑らかにしている。また、ス
タブシャフト３は、ハウジング１との間に設けた軸受１
６によっても支持されている。そして、この軸受１６
も、スタブシャフト３を回転自在に支持するとともに、
軸方向にも摺動できるようにしている。

【００１２】スタブシャフト３にはスラストワッシャ１
７を設け、このスラストワッシャ１７をハウジング１の
他端面と面一となるように配置している。そして、スタ
ブシャフト３のハウジング１から突出する外周面にスプ
ール１８を設け、その一端を上記スラストワッシャ１７
に当接させている。ハウジング１の他端には筒状のバル
ブボディ１９を固定するが、このバルブボディ１９は、
スプール１８と同じ長さのアウター部２０と、スプール
１８の長さよりも短いインナー部２１とから構成され
る。そして、このインナー部２１内に上記スプール１８
を摺動自在に組み込むと、スラストワッシャ１７とイン
ナー部２１との間には隙間２２が形成されることにな
る。

【００１３】さらに、スタブシャフト３には別のスラス
トワッシャ２３を設け、このスラストワッシャ２３にス
プール１８の他端を当接させている。したがって、スプ
ール１８は、スラストワッシャ１７、２３に挟まれる格
好となり、このスラストワッシャ２３とインナー部２１
との間にも隙間２４が形成される。なお、バルブボディ
１９の端部にはカバー２５を固定する。このとき、スラ
ストワッシャ２３は、カバー２５の面と面一に配置され
ることになる。

【００１４】このようにしたバルブボディ１９には、ス
プリング孔２６を形成している。そして、このスプリン
グ孔２６にセンタリングスプリング２７を設けるととも
に、その一端をハウジング１の端部及びスラストワッシ
ャ１７に当接させ、また、他端をカバー２５及びスラス
トワッシャ２３に当接させている。したがって、このセ
ンタリングスプリング２７の弾性力により、スプール１
８が図１に示す中立位置を保つ。そして、スタブシャフ
ト３が軸方向に移動すれば、スプール１８が、センタリ
ングスプリング２７に抗してインナー部２１内をストロ
ークする。ただし、このストローク量は、上記隙間２
２、２４の範囲で規制されることになる。このように、
バルブボディ１９のインナー部２１と、このインナー部
２１に摺動自在に組み込んだスプール１８とが相まっ
て、制御バルブとして、スライディングバルブＶを構成
している。

【００１５】図２に示すように、インナー部２１の内周
面と、スプール１８の外周面とに、それぞれポートを形
成している。インナー部２１には、ポンプＰに接続する
第１ポンプポート２８を形成するとともに、この第１ポ
ンプポート２８の両隣に、タンクＴに接続するタンクポ
ート２９、３０を形成している。スプール１８には、一
対のシリンダポート３１、３２を形成し、これらシリン
ダポート３１、３２を、上記第１ポンプポート２８と各
タンクポート２９、３０との間に配置している。そし
て、一方のシリンダポート３１を、車輪側に連係させた
パワーシリンダ３３の一方の室３３ａに、また、他方の
シリンダポート３２を他方の室３３ｂに、それぞれ連通
させている。

【００１６】いま、スライディングバルブＶが図２の中
立位置にあれば、第１ポンプポート２８と、両シリンダ
ポート３１、３２とがオーバーラップしている。同じ
く、シリンダポート３１、３２と、タンクポート２９、
３０ともオーバーラップしている。そして、これらオー
バラップ量を、それぞれＥとしている。このように、第
１ポンプポート２８、シリンダポート３１、３２、及び
タンクポート２９、３０が相まって、可変絞りＡ〜Ｄを
形成している。そして、これら可変絞りＡ〜Ｄによって
第１制御部Iを構成するが、この第１制御部Iは、ポンプ
吐出量のうち、パワーシリンダ３３に供給する流量を制
御するものである。

【００１７】さらに、インナー部２１には、タンクポー
ト３０の隣に、ポンプＰに接続する第２ポンプポート３
４を形成している。ただし、この第２ポンプポート３４
は、ブロック部３５によって、タンクポート３０から遮
断されている。また、インナー部２１の端部には、上記
第２ポンプポート３４の隣に位置するバイパスポート３
６を形成している。そして、このバイパスポート３６
を、インナー部２１の他方の端部に形成した還流ポート
３７に接続している。スプール１８の端部には、バイパ
スポート３６に常時連通する連絡ポート３８を形成して
いる。そして、スライディングバルブＶが図２の中立位
置にあれば、この連絡ポート３８と、第２ポンプポート
３４とがアンダーラップしている。また、スプール１８
の他方の端部には、還流ポート３７に常時連通する別の
連絡ポート３９を形成している。そして、スライディン
グバルブＶが図２の中立位置にあれば、この連絡ポート
３９と、第１制御部Iのタンクポート２９とがアンダー
ラップしている。

【００１８】そして、これらアンダーラップ量をそれぞ
れＦとし、しかも、このアンダーラップ量Ｆを、上記第
１制御部のオーバーラップ量Ｅよりも大きくしている。
このように、第２ポンプポート３４、バイパスポート３
６、還流ポート３７、及び連絡ポート３８、３９が相ま
って、可変絞りＸ、Ｙを形成している。そして、これら
可変絞りＸ、Ｙによって第２制御部IIを構成するが、こ
の第２制御部IIは、ポンプ吐出量のうち、タンクＴに還
流する流量を制御するものである。なお、これら第１、
２制御部では、可変絞りＡ〜Ｄ、及びＸ、Ｙを構成する
ポートの側面に段部４０を形成しているが、これら段部
４０は、流量特性の立ち上がりを滑らかにするためのも
のである。また、このスライディングバルブＶでは、ス
ラストワッシャ１７、２３とインナー部２１との間の隙
間２２、２４を、タンクＴ側に連通させている。図３に
は、この第１実施例のパワーステアリング装置の回路図
を示す。そして、この回路図に示すように、制御バルブ
は、可変絞りＡ〜Ｄによって構成される第１制御部I
と、可変絞りＸ、Ｙによって構成される第２制御部IIと
を並列に接続している。

【００１９】次に、この第１実施例のパワーステアリン
グ装置の作用を説明する。ハンドルを回転させなけれ
ば、スライディングバルブＶが図２の中立位置を保つの
で、第１制御部Iはオーバーラップし、シリンダポート
３１、３２を閉じている。したがって、パワーシリンダ
３３の室３３ａ、３３ｂには流体が閉じこめられ、車輪
の位置を維持して、車輪側から外力が作用したとして
も、その舵角を保持することができる。同時に、第２制
御部IIはアンダーラップするので、ポンプＰの吐出流体
が、第２ポンプポート３４→連絡ポート３８→バイパス
ポート３６→還流ポート３７→連絡ポート３９を介して
タンクポート２９に導かれ、その全量がタンクＴに戻さ
れることになる。

【００２０】この状態から、図示しないハンドルを回転
させたとする。このとき、図１で説明すれば、ハンドル
の回転力は、スタブシャフト３→ボールスクリュー４→
ボール７を介して、ボールナット５に伝えられる。しか
し、ボールナット５はセクターギヤ２にかみ合うので、
車輪側の接地抵抗などによりこのセクターギヤ２が動か
なければ、ボールナット５も動くことができない。した
がって、その回転力が、ボールナット５を介して、反力
としてボールスクリュ４すなわちスタブシャフト３に作
用する。そして、この反力により、スタブシャフト３
は、ボールスクリュー４のリード角に沿って回転しなが
ら、軸方向に移動することになる。このように、ハンド
ルを回転すると、車輪側の負荷に応じてスタブシャフト
３が軸方向に移動するので、スプール１８がインナー部
２１内を摺動し、スライディングバルブＶが切換わるこ
とになる。

【００２１】いま、例えば、スプール１８が図２の矢印
ｋ方向に移動し、インナー部２１内を距離Ｅを越えてス
トロークしたとする。このとき、第１制御部Iでは、可
変絞りＡが開き、シリンダポート３１を第１ポンプポー
ト２８に連通し、また、可変絞りＤが開き、シリンダポ
ート３２をタンクポート３０に連通する。したがって、
パワーシリンダ３３の室３３ａに流体が導かれ、かつ、
室３３ｂの流体が排出されて、アシスト力を付与するこ
とになる。ただし、アンダーラップ量Ｆがオーバーラッ
プ量Ｅよりも大きいので、第２制御部IIでは、可変絞り
ＹはもちろんＸも開いたままである。したがって、ポン
プ吐出流体のうち、いくらかをタンクＴに還流すること
になる。このように、アシスト力を付与しはじめるとき
には、ポンプ吐出流体のうち、いくらかをタンクＴに還
流するので、アシスト力を緩やかに上昇させることにな
る。

【００２２】そして、スプール１８が図２の矢印ｋ方向
に、距離Ｆを越えてストロークしたとする。このとき、
第１制御部Iでは、可変絞りＡ、Ｄの開度がさらに大き
くなる。しかも、第２制御部IIでは、可変絞りＸが閉じ
るので、ポンプ吐出流体の全量が、第１制御部Iすなわ
ちパワーシリンダ３３側に供給される。このように、ス
プール１８が距離Ｆを越えてストロークしたときには、
ポンプ吐出流体をタンクＴに還流しないので、十分なア
シスト力を付与することができる。なお、スプール１８
が、図２の矢印ｋとは反対方向にストロークしたとき
は、第１制御部Iでは可変絞りＢ、Ｃの開度が大きくな
り、また、第２制御部IIでは可変絞りＹの開度が小さく
なる。ただし、その作用については同じなので、ここで
はその詳細な説明を省略する。

【００２３】さらに、ハンドルを回転させた状態で、ハ
ンドルから手を放したとする。このとき、負荷に応じた
アシスト力が付与されていた状態から、セクターギヤ２
には負荷が作用しない状況となるため、スタブシャフト
３にはボールナット５からの反力が作用しない。したが
って、センタリングスプリング２７の弾性力によって、
スタブシャフト３がボールスクリュー４のリード角に沿
って中立位置に戻り、スライディングバルブＶは中立位
置に復帰することになる。そして、スライディングバル
ブＶが図２の中立位置に復帰すれば、第１制御部Iがオ
ーバラップを保ち、シリンダポート３１、３２を閉じる
ので、パワーシリンダ３３には流体が供給されない。し
たがって、パワーシリンダ３３の室３３ａ、３３ｂに流
体が閉じこめられ、セルフアライニングトルクに抗して
車輪の位置を維持し、車輪側から外力が作用したとして
も、その舵角を保持することができる。なお、このとき
も、第２制御部IIがアンダーラップするので、ポンプＰ
の吐出流体は、第２ポンプポート３４→連絡ポート３８
→バイパスポート３６→還流ポート３７→連絡ポート３
９を介してタンクポート２９に導かれ、その全量がタン
クＴに戻されることになる。

【００２４】以上述べた第１実施例のパワーステアリン
グ装置によれば、ハンドルからの入力トルクに応じてス
ライディングバルブＶが切換わり、負荷に応じたアシス
ト力を付与することができる。また、ハンドルからトル
クが入力されなければ、スライディングバルブＶが中立
位置を保ち、シリンダポート３１、３２を閉じるので、
セルフアライニングトルクに抗して車輪の位置を維持
し、車輪側から外力が作用したとしても、その舵角を保
持することができる。そして、このようなパワーステア
リング機能を、ハンドルを車輪側に機械的に連係したパ
ワーステアリング装置で可能としたので、ハンドルの中
立点と、車輪の中立点とがずれてしまうことがない。し
たがって、オペレータはハンドルを見れば車輪が中立点
にあるか否かを判断でき、操作性を高めることができ
る。また、この第１実施例のパワーステアリング装置で
は、アシスト力を付与しはじめるときに、そのアシスト
力を緩やかに上昇させることができ、かつ、その後は十
分なアシスト力を付与することができる。したがって、
操舵フィーリングを向上させることができる。

【００２５】図４に示す第２実施例は、スライディング
バルブＶのポートの配置を変更した例である。そして、
その他の構成については第１実施例と全く同じなので、
ここではその説明を省略する。この第２実施例では、イ
ンナー部２１の両端にタンクポート４１、４２を形成
し、これらタンクポート４１、４２を、タンクＴ側へ連
通する隙間２２、２４に、インナー部２１の円周一部に
配置した切欠き２１ａを通じて、それぞれ直接に連通さ
せている。また、これらタンクポート４１、４２の隣に
は、それぞれポンプポート４３、４４を形成している。
スプール１８には、一対のシリンダポート４５、４６を
形成し、シリンダポート４５をポンプポート４３とタン
クポート４１との間に配置し、かつ、シリンダポート４
６をポンプポート４４とタンクポート４２との間に配置
している。これらポート４１〜４６により、第１制御部
Iを構成する可変絞りＡ〜Ｄが形成される。そして、こ
れら可変絞りＡ〜Ｄのオーバーラップ量をそれぞれＥと
することは、第１実施例と同じである。

【００２６】また、インナー部２１には、ポンプポート
４３、４４の間に還流ポート４７を形成している。ただ
し、この還流ポート４７は、ブロック部４８によってポ
ンプポート４３から遮断されている。スプール１８に
は、連絡ポート４９を形成し、この連絡ポート４９を、
ポンプポート４４と還流ポート４７との間に配置してい
る。これらポート４４、４７、４９により、第２制御部
IIを構成する可変絞りＸ、Ｙが形成される。そして、こ
れら可変絞りＸ、Ｙのアンダーラップ量をそれぞれＦ
(＞Ｅ)とすることは、第１実施例と同じである。

【００２７】以上述べた第２実施例では、第１実施例と
比較して、ポートの数を少なくすることができる。つま
り、この第２実施例では、第２制御部IIの還流ポート４
７をポンプポート４４の隣に形成したので、このポンプ
ポート４４を、連絡ポート４９を介してそのまま還流ポ
ート４７に連通させることができる。したがって、第１
実施例のようにバイパスポート３６、及びそれに連通す
る連絡ポート３８を形成する必要がなく、そのぶんポー
ト数を少なくできる。そして、ポート数を少なくできれ
ば、それだけコストダウンが可能となり、しかも、スラ
イディングバルブＶの軸方向の長さを短くして、小型化
が可能となる。

【００２８】図５に示す第３実施例も、スライディング
バルブＶのポートの配置を変更した例である。そして、
その他の構成については第１実施例と全く同じなので、
ここではその説明を省略する。この第３実施例では、イ
ンナー部２１の端部にタンクポート５０を形成し、この
タンクポート５０を、タンクＴ側へ連通する隙間２２
に、インナー部２１の円周一部に配置した切欠き２１ａ
を通じて、直接に連通させている。また、このタンクポ
ート５０の隣には第１ポンプポート５１を形成し、さら
に、この第１ポンプポート５１の隣にタンクポート５２
を形成している。スプール１８には、一対のシリンダポ
ート５３、５４を形成し、シリンダポート５３を、第１
ポンプポート５１とタンクポート５０との間に配置し、
かつ、シリンダポート５４を、第１ポンプポート５１と
タンクポート５２との間に配置している。これらポート
５１〜５４により、第１制御部Iを構成する可変絞りＡ
〜Ｄが形成される。そして、これら可変絞りＡ〜Ｄのオ
ーバーラップ量をそれぞれＥとすることは、第１実施例
と同じである。

【００２９】また、インナー部２１には、タンクポート
５２の隣に、第２ポンプポート５５を形成している。た
だし、この第２ポンプポート５５は、ブロック部５６に
よりタンクポート５５から遮断されている。そして、イ
ンナー部２１の端部には還流ポート５７を形成し、この
還流ポート５７を、インナー部２１の円周一部に配置し
た切欠き２１ａを通じて、タンクＴ側に連通する隙間２
４に直接に連通させている。スプール１８には、連絡ポ
ート５８形成し、この連絡ポート５８を、第２ポンプポ
ート５５と還流ポート５７との間に配置している。これ
らポート５５、５７、５８により、第２制御部IIを構成
する可変絞りＸ、Ｙが形成される。そして、これら可変
絞りＸ、Ｙのアンダーラップ量をそれぞれＦ(＞Ｅ)とす
ることは、第１実施例と同じである。以上述べた第３実
施例でも、第２実施例と同じ理由により、第１実施例と
比較してポート数を少なくできる。そして、ポート数を
少なくできれば、それだけコストダウンが可能となると
ともに、しかも、スライディングバルブＶの軸方向の長
さを短くして、小型化が可能となる。

【００３０】図６に示す第４実施例も、スライディング
バルブＶのポートの配置を変更した例である。そして、
その他の構成については第１実施例と全く同じなので、
ここではその説明を省略する。この第４実施例では、イ
ンナー部２１に一対のポンプポート５９、６０を形成
し、また、これらポンプポート５９、６０の間にタンク
ポート６１を形成している。スプール８には、一対のシ
リンダポート６２、６３を形成し、シリンダポート６２
をポンプポート５９とタンクポート６１との間に配置
し、かつ、シリンダポート６３をポンプポート６０とタ
ンクポート６１との間に配置している。これらポート５
９〜６３により、第１制御部Iを構成する可変絞りＡ〜
Ｄが形成される。そして、これら可変絞りＡ〜Ｄのオー
バーラップ量をそれぞれＥとすることは、第１実施例と
同じである。

【００３１】また、インナー部２１の端部には、還流ポ
ート６４を形成し、この還流ポート６４を、タンクＴに
連通する隙間２４に、インナー部２１の円周一部に配置
した切欠き２１ａを通じて、直接に連通させている。ス
プール１８には、連絡ポート６５を形成し、この連絡ポ
ート６５を、ポンプポート６０と還流ポート６４との間
に配置している。これらポート６０、６４、６５によ
り、第２制御部IIを構成する可変絞りＸ、Ｙが形成され
る。そして、これら可変絞りＸ、Ｙのアンダーラップ量
をそれぞれＦ(＞Ｅ)とすることは、第１実施例と同じで
ある。以上述べた第４実施例では、第２、３実施例と比
較しても、さらにポート数を少なくできる。つまり、第
１制御部Iにおいて、シリンダポート６２、６３に対し
タンクポート６１を共通化させたので、タンクポートを
一つだけ形成すればよい。したがって、さらなるコスト
ダウン、及び小型化が可能となる。しかも、タンクポー
トを少なくすることで、それをポンプポートから遮断す
るためのブロック部を形成する必要もなくなる。したが
って、内部リーク量を低減させることができ、より正確
な制御が可能となる。

【００３２】図７に示す第５実施例は、上記第４実施例
でインナー部２１に形成していたポート５９、６０、６
１、６４をスプール１８に形成し、かつ、第４実施例で
スプール１８に形成したポート６２、６３、６５をイン
ナー部２１に形成した例である。そして、その他の構成
については第４実施例と全く同じなので、ここではその
説明を省略する。この第５実施例では、第４実施例と同
じく、ポート数を少なくでき、しかも、内部リーク量を
低減させることができる。さらに、この第４実施例で
は、スプール１８の端部にタンクポートや還流ポートを
形成した第２〜４実施例とは違い、スプール１８の両端
部がインナー部２１に接触している。したがって、スプ
ール１８の両端を支持することができ、スプール１８が
がたついてしまうようなことがない。

【００３３】以上述べた第１〜５実施例では、ハウジン
グ１、プラグ９、バルブボディ１９、及びカバー２５な
どが相まってケーシングを構成している。そして、ここ
では、バルブボディ１９のインナー部２１が、スライデ
ィングバルブＶのスリーブを構成するものとする。な
お、これら第１〜５実施例のパワーステアリング装置で
は、セクターギヤ２、スタブシャフト３、ボールスクリ
ュー４、及びボールナット５などが相まって、ハンドル
を車輪側に機械的に連係する連係機構を構成している。
ただし、連係機構としては、ラックアンドピニオンタイ
プのものであってもかまわない。そして、この場合は、
制御バルブをロータリーバルブなどで構成することにな
るが、このロータリーバルブにも、オーバーラップする
とともに、ポンプ吐出流体のうちパワーシリンダへ供給
する流量を制御する第１制御部と、アンダーラップする
とともに、ポンプ吐出流体のうちタンクに還流する流量
を制御する第２制御部とを設け、これら第１、２制御部
を並列に接続し、かつ、第２制御部のアンダーラップ量
を、第１制御部のオーバーラップ量よりも大きくするこ
とは同じである。

【００３４】

【発明の効果】第１の発明によれば、ハンドルからトル
クが入力されると、制御バルブが切換わり、負荷に応じ
たアシスト力を付与することができる。また、ハンドル
からトルクが入力されなければ、制御バルブが中立状態
を保ち、シリンダポートを閉じるので、車輪の位置を維
持し、車輪側から外力が作用したとしても、その舵角を
保持することができる。しかも、連係機構によって、ハ
ンドルを車輪側に機械的に連係したので、ハンドルの中
立点と、車輪の中立点とがずれてしまうことがない。し
たがって、オペレータは、ハンドルを見れば車輪が中立
点にあるか否かを判断でき、操作性を高めることができ
る。

【００３５】そして、制御バルブが切換わるときに、第
１制御部が開いても、アンダーラップ量により第２制御
部も開いた状態を保つので、ポンプ吐出量のうちいくら
かをタンクに還流させる。したがって、アシスト力を付
与しはじめるときに、そのアシスト力を緩やかに上昇さ
せることができる。さらに、制御バルブが切換われば、
第２制御部が閉じるので、それからは十分なアシスト力
を付与することができる。このように、はじめは徐々に
アシスト力を上昇させるので、操舵フィーリングを向上
させることができる。第２の発明によれば、第１の発明
において、連係機構をボールナットを使用したタイプと
したので、他のタイプ、特に全油圧タイプの連係機構に
対して、よりハンドル操作を滑らかなものとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例のパワーステアリング装
置の断面図である

【図２】第１実施例におけるスライディングバルブの断
面図である。

【図３】第１〜５実施例のパワーステアリング装置の回
路図である

【図４】第２実施例におけるスライディングバルブの断
面図である。

【図５】第３実施例におけるスライディングバルブの断
面図である。

【図６】第４実施例におけるスライディングバルブの断
面図である。

【図７】第５実施例におけるスライディングバルブの断
面図である。

【図８】従来例のパワーステアリング装置の回路図であ
る

【符号の説明】

２セクターギヤ３スタブシャフト４ボールスクリュー５ボールナット７ボール８ラック１０、１６軸受１８スプール１９バルブボディ２１インナー部２７センタリングスプリング３３パワーシリンダ３１、３２シリンダポート４５、４６シリンダポート５３、５４シリンダポート６２、６３シリンダポートＩ第１制御部 II 第２制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者周防士朗東京都港区浜松町２−４−１世界貿易センタービルカヤバ工業株式会社内 (72)発明者池杉文雄栃木県小山市横倉新田110 小松フォークリフト株式会社内 (72)発明者高原哲栃木県小山市横倉新田110 小松フォークリフト株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハンドルを機械的に車輪側に連係する連
係機構と、アシスト力を付与するためのパワーシリンダ
と、このパワーシリンダに接続するとともに、ハンドル
からの入力トルクに応じて切換わり、かつ、ハンドルか
らトルクが入力されなければ中立状態を保つ制御バルブ
とを備え、この制御バルブは、切換わったとき、パワー
シリンダへ供給する流量を制御し、かつ、中立状態にあ
るとき、パワーシリンダに接続するシリンダポートを閉
じる構成にし、しかも、この制御バルブは、オーバーラ
ップするとともに、ポンプ吐出流体のうちパワーシリン
ダへ供給する流量を制御する第１制御部と、アンダーラ
ップするとともに、ポンプ吐出流体のうちタンクに還流
する流量を制御する第２制御部とからなり、これら第
１、２制御部を並列に接続するとともに、第２制御部の
アンダーラップ量を、第１制御部のオーバーラップ量よ
りも大きくしたことを特徴とするパワーステアリング装
置。
【請求項２】連係機構は、ケーシングと、ハンドルに
連係するスタブシャフトと、ケーシング内でスタブシャ
フトを回転自在に、かつ、軸方向にも移動できるように
支持する軸受と、スタブシャフトに設けたボールスクリ
ューと、ボールスクリューにボールを介してかみ合うボ
ールナットと、車輪側に連係するセクターギヤとを備
え、上記ケーシング内で、ボールナットに形成したラッ
クをセクターギヤにかみ合わせた構成とし、また、制御
バルブは、ケーシング内に設けたスリーブと、スタブシ
ャフトの軸方向移動によりスリーブ内を摺動するスプー
ルと、このスプールを中立位置に保持するセンタリング
スプリングとを備えたスライディングバルブから構成さ
れることを特徴とする請求項１記載のパワーステアリン
グ装置。