JPS58185366A - パワ−・ステアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車両に使用されるパワー・ステアリンク、
殊ニ、スグール・バルブ型のコントロール・パルプを備
えたｉＲパワーステアリングの改良に関する。

従来、自動単に使用されてきているスグール・バルブ型
のコントロール・バルフヲ備えタハワー・ステアリング
は、そのコントロール・パルプがウオーム・ンヤフトの
まわりに同軸心的なパルプ・ボアヲ備え、かつ、ステア
リング・ギヤ・ボックスに固定されたパルプ・ハウジン
グと、そのウオーム・シャフトに恢められ、かつ、その
ウオーム・シャフトの回転に伴なって、そのパルプ・デ
ア内に往復摺動されるように、そのウオーム・シャフー
トに取り付けられたパルプ・スゾールとよりｗｉ取され
ているので、ある想定された走行条件に合わせて設定さ
れ、また、自動操舵の場合、人間と同等の力を出す手段
を必要としてきた。

この発明の目的は、走行条件に適した操舵力を制御可能
にし、自動操舵を容易に可能になし、心安に応じて、手
動操舵に切換えを容易に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。

そのような課題Ｏために、この発明の・等ワー・ステア
リングは、油圧ポンプと、シリンダ・ボアを備えたステ
アリング・ギヤ・ボックス、および、セクタ・シャフト
のビニオンに噛み合わせられるラック部を備え、かつ、
そのシリンダ・デアの内翻にシリンダ・チャンバを形成
するように、そのシリンダ・デアに往復摺動可能に配置
されたピストンよりなり、その油圧ポンプからの圧油で
駆動されるノぐワー・シリンダと、ステアリング・シャ
フトに連結されるように、一端側をそのステアリング・
ギヤ・ボックスの外側に伸長し、がっ、その・ぐワー・
シリンダのピストンに同軸的にゴール・スクリュ結合さ
れたウオーム・シャフトと、そのウオーム・シャフトの
まわりに同軸心的なパルプ・デアを備え、かつ、そのス
テアリング・ギヤ・ボックスに固定されたパルプ・ハウ
ジング、そのパルプ・デア内に同軸心的な空ｉＢ］ｋ形
成するように、そのウオーム・シャフトに嵌められ、か
つ、そのウオーム・シャフトの回転に伴なって、そのパ
ルプ・がア内に往復摺動されるように、そのウオーム・
シャフトに取り付けられたパルプ・スグール、および、
そ゛のパルプ・スゾールを嵌めるようにして、その空間
に配置されたパルプ・スリーブよりなり、その油圧ポン
プからそのノ４ワー・シリンダのシリンダ・チャンバに
圧油を切り替え供給するように、そのノ母ワー・シリン
ダのシリンダ・チャンバのための一対のシリンダ・ポー
トとポンプ・ポートおよびタンク・ポートとを切シ替え
るコントロール・パルブト、ソのコントロール−パルプ
全自動切替え状態にするように、そのパルプ・スゾール
に対してそのパルプ・スリーブを軸方向に往復摺動する
パルプ・コントローラとを含む構成にしている。

以下、この発明に係るノ母ワー・ステアリングの望まし
い具体例について、図面ｔＳ照して説明する。

図は、トラックに適用されたこの発明のパワー・ステア
リングの具体例１Ｏを部分的に示している。

そのパワー、ステアリング１０は、油圧ポンプ（図示せ
ず）と、ノやワー・シリンダ１１と、ウオーム・シャツ
）１ｍと、コントロール・バルブ１３ト、ハルトコント
ローラ１４とを含んでいる。

その油圧４ンゾはそのトランクのディーゼル・エンジン
によって駆動され、オイル・タンク（図示せず）の油を
加圧し、ノ母ワー・シリンダ１１に供給する。

・母ワー・シリンダ１１は、通常の構造であって、シリ
ンダ・がア１６を備えたステアリング・ギヤ・？ツクス
１５、およびセクタ・シャフト（図示せず）のビニオン
（図示せず）に噛み合わせられるラック部（図示せず）
ｔｌ−備え、がっ、そのシリンダ・デア１６の両側にシ
リンダ・ナヤンバ１７゜１８ｔ−形成するように、その
シリンダ・がア１６に往復摺動可能に配置されたピスト
ン（図示せず）よりなり、それら７リンダ・チャンバ１
７．１８ケコントロール・パルプ１３の７リング・ホー
ド３２．３３に接続し、その油圧ポンプがらの圧油で駆
動されるようにしている。

殊に、そのピストンには、ウオーム・ンヤントｌｓのた
めの貫通孔が軸心に形成され、その貫通孔を部分的に構
成するボール・ナツト（図示せず）がそのピストンに埋
め込まれている。

ウオーム・シャフト１２は、ステアリング・シャフト連
結部１９を一端に、ウオーム部２０を他端側にそれぞれ
備え、ステアリング・ンヤフトに連結されるように、ス
テアリング・ギヤ・ボックス１５およびそのギヤ・昶ツ
クス１５にねじ止めすしたコントロール−バルブ１３の
バルブ・ハウジング２１の外側に一端側を伸長し、ウオ
ーム部２０をボール・ナツトに螺合させている。

そのようにウオーム・シャフト１２がパワー・シリンダ
１１のピストンにゴール・スクリュ結合されているので
、油圧系統が故障した際のマニュアル・ステアリングが
可能になるよう構成されていること勿論である。

コントロール・バルブ１３は、ステアリング・ギヤ・ボ
ックス１５にデルトで止められたバルブ・ハウジング２
１と、そのバルブ・ハウジング２１のバルブ・ボア２２
内において、そのウオーム・／ギフト１２に嵌め合わせ
られたバルブ・スプール３３と、そのバルブ・スプール
２３のまわりにおいて、そのバルブ・ボア２２内に配置
されたバルブ・スリーブ２４とより構成されている。

そのバルブ・ハウジング２１ば、ウオーム・シャフト１
２のまわりに同軸心的なバルブ・ボア２２を備え、また
、そのウオーム・シャフト１２を貫通させるためのシャ
フト孔２７．２８をノやワー・シリンダ側端壁２Ｉ＋お
よびステアリング・シャフト側端壁２６にそれぞれ形成
し、そのウオーム・シャフト１２の一端側を支えるビー
ル・ベアリング３９がそのシャフト孔２８に配置されて
いる。

そのバルブ・ハウジング２１には、ポンプ・ポー）３０
．タンク・ポート３１および、シリンダ・／−ト３２，
８！Ｉが所定の位置において、バルブ・デアｓ２に開口
されている。勿論、そのポンプ・ポート８０は、油圧ポ
ンプの吐出口に、まだ、タンク・ポート８１は、オイル
・タンク（図示せず）にそれぞれ接続され、他方、シリ
ンダ・ポート３２はノ９ワー・シリンダｌｌのシリンダ
・ボア１６の一方の側に形成されたシリンダ・チャンバ
１７に連通され、また、シリンダ・ポート３３は・やワ
ー・シリンダ１１のシリンダｚｔ”７１６の他方の側に
形成されたシリンダ・チャンバ１８に連通されている。

バルブ・スプール２３は、そのバルブ・ハウジング２１
のバルブ・ボア２２内に同軸心的な環状空間を形成する
ように、そのウオーム・シャフト１２に嵌められ、その
外−ム・シャフト１２に通常の方法で取り付けられ、そ
のウオーム・シャフト１２の回転に伴なって、そのバル
ブ・デア２２内を往復摺動される。

そのバルブ・スプール２３は、バルブ・ノ・ウノング２
１のバルブ・ボア２２に開口されたポンプ・ｙｌｅ−）
３０、タンク・ポート３１およびシリンダ・ポー）３２
．３３に関連された２条の外周溝３６．３７を外周面に
形成している。

バルブ・スリーブ２４は、−ｔのバルブ・スプール２３
を嵌め込んで、そのバルブ・スプール２３に協働されて
、そのバルブ・ハウジング２１のバルブ・デア２２内に
形成された環状空間に配置されている。

そのバルブ・スリーブ２４は、バルブ・ノ・ウノング鵞
ｌのバルブ・デア２２に開口されたシリンダ・ポート８
２，３８、すなわち、そのバルブ・スプール！４の外周
溝８６．３７に関連された３条の内周溝３ｇ、３９．４
０間に連通孔４１゜４２を形成し、さらに、その連通孔
４１．４２をシリンダ・ポー）３２．３３に連絡するだ
めの２条の外周溝４８．４４を外周面に形成している。

バルブ・コントローラ１４は、バルブ・スリーブ２４の
ステアリング・シャフト側端に配置されたコントロール
・ラック４６と、ソのコントロール・ラック４６に噛み
合わせられたピニオン４７と、そのピニオン４７を駆動
するステップ・モータ４８と、バルブ・スプール２３お
よびバルブ・スリーブ２４の相対的位置を感知するスプ
ール・センサ４嘗およびスリーブ・センサ５０と、コン
トロール・ユニット５１とを含んでいる。

そのコントロール・ラック４６、ピニオン４７およびス
テップ・モータ４８はバルブ・ハウノング２１に形成さ
れたモータ・チャンバ４５に位置され、殊に、そのビニ
オン４７は、そのステップ・モータ４８のモータ・シャ
フト６２に取り付けられている。

スプールおよびスリーブ・センサ４９．５０は、コンタ
クト・ロッド５３．５４を備え、パルプ・スプール２３
およびパルプ・スリーブ２４の軸方向動きを感知するよ
うに構成されている。

コントロール・ユニツ）６１は、スゾールオヨびスリー
ブ・センサ４９．５０．車速センサ５５、障害物感知の
ためにトラックの前面に設けられたレーダ５６などから
の信号や、市街地、不整地などの走行条件などによって
予め設定されたステアリング・ｉ９ターンによって、ス
テップ・モータ４８を駆動し、ビニオン４７を介してコ
ントロール・ラック４６を往復駆動し、パルプ・スプー
ル２３とパルプ・スリーブ２４との相対的位置を制御す
るもので、入力および出力回路、記憶回路、演算回路、
および制御回路から構成されている。

次に、上述のように構成された／母ワー・ステアリング
１ｏの通常の操舵および自動操舵について述べるに、通
常の操舵の場合は、先ず、レーダ５６の回路スイッチ（
図示せず）をオフし、ステアリング費ホイール（図示せ
ず）を左右に回転操作し、パルプ・スプール２３を軸方
向に往復動することによって、圧油は、そのステアリン
グ・ホイールの操作に応じて、油圧ポンプからパワー・
シリンダ１１のシリンダ・チャンバ１７．１８の一方に
供給され、パワー・シリンダ１１を駆動する。また、そ
のステアリング・ホイールの回転操作が止められたなら
ば、パルプ・コントローラ１４によって、パルプ・スプ
ール２３との相対的位置を零にするように、パルプ・ス
リーブ２４がパルプ・スプール３ｓに摺動され、ノ臂ワ
ー・シリンダ１１のシリンダ・チャンバ１７．１８の油
圧が等しくなるので、パワー・シリンダ１１のピストン
は停止される。

その際、車速センサ５５からの信号が、予め決定された
速度以上になると、パワー・シリンダ１１のサーブ機能
を抑えるようにしている。

次に、自動操舵する場合は、レーダ５６の回路スイッチ
をオンする。パワー・ステアリング１０は、前述の操舵
の動作をする際、レーダＩｓ６からの信号によって、す
なわち、レーダ５６が障害物を感知したならば、パワー
・ステアリングによって与えられたタイヤ回転角度を変
えるように、コントロールユニット５１によってステッ
プ・モータ４８１１ｉ制御し、ビニオン４７、コントロ
ール・ラック４６を介してパルプ・スリーブ２４を制御
する。そのように、パワー・ステアリング１０には、ト
ラックｌＯを障害物から保護する、所謂、衝突を回避す
るところの回避動作が付加される。

また、コントロール・ユニット５１の回路スイッチ（図
示せず）がオフされるならば、パワー・ステアリング１
０は通常の手動操舵になる。

如上のこの発明によれば、コントロール・パルプが、ウ
オーム・シャフトのまわりに同軸心的なパルプ・デアを
備え、かつ、ステアリング・ギヤ・ビツクスに固定され
たパルプ・ハウジングと、そのパルプ・デア内に同軸心
的な空間を形成するように１そのウオーム・シャフトに
嵌められ、がっ、そのウオーム・シャフトの回転に伴な
って、そのパルプ・ボア内に往復摺動されるように、そ
のウオーム・シャフトに取シ付けられたパルプ・スプー
ルと、そのパルプ・スプールを嵌めるようにして、その
空間に配置されたパルプ・スリーブとより構成され、ま
た、パルプ・コントローラが、そｏａｒントロール・パ
ルプを自動切替え状態にするように、そのパルプ・スプ
ールに対して、そのパルプ・スリーブを軸方向に往復摺
動するので、走行条件に適した操舵力が制御可能になり
、また、自動操舵が容易に可能になり、さらに、必要に
応じて手動操舵に切換えることが可能であり、さらに加
えて、従来の・！ワー・ステアリングに比して、操舵に
要求される運転者の負担がより軽減され、それに伴なっ
て、運転者の疲労がより軽減され、安全運転のだめの余
裕がより増加される。

【図面の簡単な説明】

図はトラックに適用されたこの発明のパワー・ステアリ
ングの具体例の部分軸方向断面図である。 １０・・・ノａｒ）−・ステアリング、ｌｌ・・パワー
・シリンダ、１２・・・ウオーム・シャフト、１３・・
・コントロール９パル７”、１４…バルブ−コントロー
ラ、１５・・・ステアリング・ギヤ＠ボックス、２１・
・・バルブ・ハウシング、２３・・・バルブ・スプール
、２４・・・バルブ中ス！ｊ−７”、４６・・・コント
ロール・ラック、４７・・・ビニオン、４８・・・ステ
ップ・モータ、５１・・・コントロール・ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 油圧ポンプと、 シリンダ・デアを備えたステアリング・ギヤ・ボックス
   、および、セクタ・シャフトのビニオンに噛み合わせら
   れるラック部を備え、かつ、そのシリンダ・デアの両側
   にシリンダ・チャンノ々を形成するように、そのシリン
   ダ・がアに往復摺動可能に配置されたピストンよりなり
   、その油圧ポンプからの圧油で駆動されるノｊワー・シ
   リンダと、ステアリング・シャフトに連結されるように
   、一端側をそのステアリング・ギヤ・ボックスの外側に
   伸長し、かつ、そのノワー・シリンダのピストンに同軸
   心的にゾール・スクリュ結合されたウオーム・シャフト
   と、 そのウオーム・シャフトのまわυに同軸心的なパルプ・
   ボアを備え、かつ、そのステアリング・ギヤ・ボックス
   に固定されたノ々ルプ・ノ・ウノング、そのパルプ・ざ
   ア内に同軸心的な空間を形成するように、そのウオーム
   ・シャフトに嵌められ、かつ、そのウオーム・シャフト
   の回転に伴なって、そのパルプ・がア内に往復摺動され
   るように、そのウオーム・シャフトに取シ付けられたパ
   ルプ・スゾール、および、そのパルプ・スプールヲ嵌め
   るようにして、その空間に配置されたパルプ・スリーブ
   よりなシ、その油圧ポンプからそのパワー・シリンダの
   シリンダ・チャンバに圧油を切り替え供給するように、
   その・そワー・シリンダのシリンダ・チャンバのための
   一対のシリンダ・ポートとポンダ・ポートおよびタンク
   ・ポートとを切り替エルコントロール・パルフト、 そのコントロール・パルプを自動切替え状態にするよう
   に、そのパルプ・スゾールに対してそのパルプ・スリー
   ブを軸方向に往復摺動するパルプ・コントローラとを含
   むｉ’？ワー・ステアリング。