JPS59118573A - 車両に使用されるパワ−・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・やワー・ステアリング
の改良に関する。

一般に、車両に使用される・ぐワー・ステアリングは、
オイル・ポンプと、フロー・０コントロール・パルフト
、コントロール・パルプ・スプールの両側に反力室をそ
れぞれ備えるコントロール・パルプと、パワー・シリン
ダとよりなり、そのフロー・コントロール・パルプが、
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・パルフカ、ソのコントロー
ル・パルプ・スフ０−ルの往復摺動に応じて、そのフロ
ー・コントロール・バルブカラソのパワー・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
を容易にするように構成されてきている。

そのようなパワー・ステアリングにおいては、そのコン
トロール・パルプ・スプールの僅かな動きによってもノ
ヤワー・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・パルプ・スプールニ
ハ、ステアリング・ホイールの回転に応じて常に適正に
往復摺動されるコト、スなワチ、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、運転者がそのステアリング・ホイールを回転さ
せると、必ずしもそのコントロール・パルプ・スプール
が適正に動作しているとは限らず、その・ぐワー・ステ
アリングを構成する部品の取付けばらつきや、操作力伝
達系統におけるがたつきなどによシ、そのコントロール
・パルプ・スプールの往復摺動において動作遅れを生じ
る傾向にあった。

従って、ステアリング・ホイールの回転によって操舵さ
れるとき、実際の車輪軸側の操舵に動作遅れを生じるた
め、安全な運転感覚を身に付けるまでにかなシの時間が
費され、また、極端な場合には、上述のような動作遅れ
のため、緊急時の障害物を回避するだめの操舵が間に合
わず、その障害物に衝突する虞れがあった。

この発明の目的は、ステアリング・ホイールの回転に応
じて、常にコントロール・パルプ・スプールを適正に往
復摺動させ、そのコントロール・パルプ・スプールの動
作遅れを防止し、すなわち、そのコントロール−パルプ
・スプールの感度の変化を少なくし、パワー・シリンダ
を適正に動作して、適度な反力を得ながら操舵を容易に
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。

それらを課題として、この発明の車両に使用される／４
’ワー・ステアリングは、オイル・ポンプ、フロー・コ
ントロール・パルプ、コントロール・パルプ・スプール
の両側に反力室をそれぞれ備えるコントロール・パルプ
、オヨヒノヤワー・シリンダよシなるもので、一対の補
助反力室が、その反力室から区画されてそのコントロー
ル・パルプ・スプールの両側にそれぞれ形成され、かつ
、絞りカソノフローーコントロール・パルプブのコント
ロー　／Ｌ、・パルプ・ホートトソのコントロール−パ
ルプの圧力ポートとの間に設けられ、さらに補助反力制
御通路が、その絞りの上流側をその一対の補助反力室に
それぞれ連絡し、しかも、補助反力制御弁が、その補助
反力制御通路に設けられ、車両の操舵速度に応じて、そ
の一対の補助反力室に送られる圧油の量を調整するよう
に構成されている。

以下、この発明に係る車両に使用される７′Ｐワー・ス
テアリングの望ましい具体例について、図面を参照して
説明する。

図は、キャブ・オーバ型トラッ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
を概説的に示している。

そのパワー・ステアリング１０は、オイル・ポンプ１１
と、フロー・コントロール・パルプ１２ト、コントロー
ル・パルプ・スプール２９（７）両側に反力室３８，３
９をそれぞれ備えるコントロール・パルプ１３と、ノぐ
ワー・シリンダ１４とよシなり、操舵するもので、一対
の補助反力室４２゜４３がその反力室３８．３９から区
画されてそのコントロール摩パルプースグール２９の両
側Ｋすれぞれ形成され、かつ、絞り４４が、そのフロー
・コントロール−パルプ ブ・ポート１６とそのコントロール・パルプ１３の圧力
ポート２０との間に設けられ、さらに、補助反力制御通
路４５，４６．４７が、その絞り４４の上流側をその一
対の補助反力室４２，４３にそれぞれ連絡し、しかも、
補助反力制御弁４８が、その補助反力制御通路４５，４
６．４７に設けられ、そのキャブ・オーぺ型トラックの
操舵速度に応じて、その一対の補助反力室４２　、４３
に送られる圧油の量を調整するように構成されている。

オイル・ボンｆｌｌは、そのキャブ・オーツＺ型トラッ
クに搭載された内燃機関（図示せず）によって駆動され
るもので、オイル・リザーバ６７内の圧油を吸い上げ、
その内燃機関の回転数にほぼ比例しだ圧油の吐出量が得
られるように構成されている。

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るだめ
、その構成の説明を省略する。

フロー・コントロール・パル７”ｌ：ｌｊ、、−ｔノオ
イル・ポンプ１１の吐出側に接続されるポンプ・ポー）
１５、後述するコントロール・バルク１３の圧力ポート
２０側に接続されるコントロール・ハル７”・＆−４１
６、および、そのオイル・ポンプ１１のサクション側に
接続されるサクション・ポート１７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（図示せず）な
どよシなり、そのポンプ・ポート１５偶に送られる圧油
の原紙を調整して、所定の流量をそのコントロール・バ
ルブ・ポート１６側に送シ、まだ、余剰流量をそのサク
ション・ポー）１７からそのオイル・ポンプ１１のサク
ション側、すなわち、オイル・リザーバ６７側に戻すよ
うに構成されている。

ソノフロー・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るため、その構成の詳細な説明
を省略する。

コントロール靜バルブ１３は、スプール−チャンバ１９
、そのフロー・コントロール・パルプ１２０コントロー
ル・バルブ・、ｆｆ　−ト１　ｇ側ヲ（−のスプール・
チャンバ１９に接続する圧力ポート２０、そのスプール
・チャンバ１９をそのオイル・リザーバ６７側に接続す
る排出ポート２１．および、パワー・シリンダ・ポート
２２，２３．２４ヲ備よるコントロール・バルブ・ケー
シング１８と、その圧力ポート２０をその排出ポート２
１、おヨヒ、）ぐワー・シリンダ・ポート２２，２３゜
２４に切換え接続するように、そのスプール・チャンバ
１９内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２９と、そのスプール・チャンバ１９内で
、そのコントロール・バルブ・スプール２９の両側に形
成された一対の反力室３８．３９と、さらに、そのコン
トロール・バルブ・スプール２９の両側で、その反力室
３８．３９から区画されてそれぞれ形成された一対の補
助反力室４２．４１とよシ構成されている。

勿論、そのスプール・チャンバ１９内には、その圧力お
よび排出ポート２０．２１に連絡されるようにして、リ
ング溝２７．２８がそれぞれ形成されている。

’ｔだ、’ｃのコントロール−バルブ・スプール２９が
中立位置に置かれた状態で、そのリング溝２７．２８よ
シも外側に位置されたそのコントロール・バルブ・スプ
ール２９０両端周囲には、ランド３０．３３がそれぞれ
形成され、そのランド３０．３３間には、そのリング溝
２７．２８に向い合うようにしてランド３１．３２がそ
れぞれ形成されている。

勿論、それらのランド８０，３１，３２．３３間には、
そのＡ’フローシリンダ・ポート２２゜２３．２４に連
絡され得るスプール溝７１，７２゜７３がそれぞれ形成
されている。

サラニ、ソノコントロール・バルブ・スプール２９０両
端内側には、そのコントロール・パルプ・スプール２９
の軸方向に沿って伸長され、かつ、両端が開放されたボ
ア３４．３５がそれぞれ形成され、そのボア３４．３５
は、連通孔４０．４１を介して、そのスプール溝７１．
７２にそれぞれ接続されている。

マタ、ソノコントロール・バルブ１３のバルブ・ケーシ
ング１８ｕ、そのコントロール・バルブ・スプール２９
のボア３４，３５にそれぞれ嵌め込まれるスプール・ガ
イド３６．３７を備えている。

勿論、そのスプール・ガイド３６．３７は、そのコント
ロール・バルブ・スプール２９の組付は性を考慮して、
そのバルブ・ケーシング１８と別体で形成し、そのバル
ブ・ケーシング１８にねＬ込まれるフ０ラグ型のものと
して構成することが望ましい。

従って、そのスプール・ガイド３６．３７をそのボア３
４．３５に嵌め込むようにして、そのコントロール・バ
ルブ・スプール２９がそ（７）バルブ・ケーシング１８
のスプール・チャンバ１９内に往復摺動可能に配置され
るならば、そのスプール・ガイド３６，３７の端面に協
働されて、そのボア３４．３５内には、反力室９８，３
９がそれぞれ形成される。

その反力室３８．３９は、上述の連通孔４０゜４１を介
して、スプール溝７１．７２にそれぞれ連絡されている
ことは勿論である。

さらに、上述のようにして、そのコントロール・バルブ
・スプール２９　カッ（７）バルブ・ケーシング１８の
スプール・チャンバ１９内に配置された状態において、
そのコントロール・パルプ・スツール２９の両側には、
一対の補助反力室４２，４３がそれぞれ形成されている
。

すなわち、その一対の補助反力室４２，４３は、そのス
プール・ガイド３６．３７によって、その反力室３８，
３９から区画され、そのスプール・ガ゛イド３６．３７
の根元側の周囲を被うようにリング状にそれぞれ形成さ
れている。

勿論、上述ノコントロール・バルブ・スツール２９は、
ステアリング操作に応動して往復摺動すルタメ、ソノコ
ントロール・パルプ・スプール２９のほぼ中央の位置に
は、シャフト６６の一端が固定され、そのシャフト６６
の他端は、そのコントロール・／？バルブケーシング１
８を貫通して、ステアリング・シャフト（図示せず）側
に連結されている。

ノやワー・シリンダ１４ｔｄ、、ソのコントロール着バ
ルブ１３のケーシング２０に一体的に形成され、かつ、
ソのコントロール・パル７’１３のパワー・シリンダ・
ポー）２２．２３．２４に接続されたシリンダ・ボア５
７を備えるｉ４ワー・シリンダ・ケーシングと、そのノ
４ワー・シリンダ・ポート２２．２３、および２４に対
応して接続された一対のシリンダ室５９．６０をそのシ
リンダ・ボア５７内に形成するように、そのシリンダ・
ボア５７内に往復摺動可能に配置された・ぐワー・ぎス
トン５８とから構成され、さらに出力部゛を概念的に説
明すれば、一端がそのパワー・ピストン５８に連結され
、他端がそのノ４ワー・シリンダ・ケーシングを貫通し
て外側に突出されたブツシュ・ロッド６１と、そのブツ
シュ・ロッド６１の反対側の位置で、そのダッシュ・ロ
ッド６１とほぼ同一軸心的にそのパワー・シリンダ・ケ
ーシングに固定されたロッド６２とより構成されている
。

勿論、そのコントロール・パルプ１３のパワー・シリン
ダ・ポート２２．２３は、連通路６３゜６４を介してそ
のシリンダ室５９に、まだ、パワー・シリンダ・ポート
２４は、連通路６５を介して、そのシリンダ室６０に、
それぞれ接続されている。

そのように構成されたパワー・シリンダ１４のブツシュ
・ロッド６１の他端は、キャブ・オーバ型トラックのシ
ャシ・フレーム側に取り付けられ、まだ、そのブツシュ
・ロッド６１の反対側に位置されたロッド６２は、ステ
アリング・アーム（図示せず）を、”％動するドラッグ
・リンク（図示せず）側に取り付けられる。尚上記はリ
ンケージ型・ぐワーステアリングについて述べているが
、インテグラル式の場合もこれに準することは言うまで
もない。

絞り４４は、固定絞シで、上述のフロー・コントロール
・パルプ１２のコントロール・パルプ・ポート１６とコ
ントロール・バルブ１３の圧力ポート２０との間に設け
られている。

勿論、その絞り４４は、そのコントロール・−ｉＺルブ
・ｚ　−ト１　ｅとその圧力ポート２０との間であれば
、その絞り４４を設ける位置は任意であり、例エバ、コ
ントロール・バルブ・ケーシング１８に設けたり、まだ
、そのコントロール・ノぐルプ・ポート１６とその圧力
ポート２０とを接続する油圧配管に設けたりすることも
可能である。

補助反力制御通路４５．４６．４７は、その絞シ４４の
上流側をその一対の補助反力室４２゜４３にそれぞれ連
絡している。

すなわち、その補助反力制御通路４５　、４６　。

４７は、その絞り４４の上流側の圧油を、後述する補助
反力制御弁４８を経由してその−゛対の補助反力室４２
，４３に送るように構成されている。

従って、その補助反力制御通路４５は、一端をその絞り
４４の上流側に、他端をその補助反力制御弁４８の圧力
ポート５０にそれぞれ接続し、まだ、その補助反力制御
通路４６．４７は、それぞれの一端をその補助反力制御
弁４８の制御ポート５１．５２に、それぞれの他端をそ
の補助反力室４２．４３のポート２５．２６に接続して
いる。

補助反力制御弁４８は、スプール型の方向制御弁で、圧
力ポート５０および一対の制御ポート５１．５２をそれ
ぞれ有し、内側にそれらのポート５０，５１．５２に連
絡されたスプール・チャンバ４９を備えるパルプ・ケー
シングと、その圧力ポート５０をその制御ｉｆｆ　−ト
５１，５２に切換先接続するように、そのスプール・チ
ャンバ４９に往復摺動可能に配置されたスプール５３と
より構成されている。

勿論、そのスプール５３は、アクチュエータ５５によシ
、操作ロッド５４を介して往復摺動される。そのアクチ
ュエータ５５は、電気信号に応じてそのスプール５３を
往復摺動させるものであれば、その形態は任意であり、
ここにおいては、電磁コイルが使用されている。

そのように構成された補助反力制御弁４８は、そのキャ
ブ・オー・ぐ型トラックの操舵速度に応じて、そのスプ
ール５３を摺動し、その補助反力室４２．４３に送られ
る圧油の量を調整するように、アンブリファイヤ５６お
よび操舵量センサ６８によって制御されている。

そのアンブリファイヤ５６は、その操舵量センサ６８か
らの信号、すなわち、操舵速度、操舵方向、および、操
舵角度に応じて、その補助反力制御弁４８のアクチュエ
ータ５５に出力信号を送シ、その補助反力制御弁４８の
スプール５３を往復摺動させることによシ、その補助反
力室４２，４３に送られる圧油の量を調整するように構
成されている。

その操舵量センサ６８は、そのキャブ・オーバ型トラッ
クのステアリング・シャフトの回転速度、回転方向、お
よび、回転角度を検出する゛もので、そのステアリング
・シャフトの所定の位置における外側を被うように配置
されている。

従って、その操舵量センサ６８は、そのアンブリファイ
ヤ５６に接続され、さらに、そのアンブリファイヤ５６
は、上述のアクチュエータ５５に接続されている。

勿論、その操舵量センサ６８は、回転センサとして分解
能が高く、かつ、消費電力が小さく、しかも、出力とし
て確実かつ大きな信号を発生するものが望ましく、例え
ば、光電型のもの、磁電変換素子を備えだ半導体型のも
のなどが使用される。

次に、上述の・ぐワー・ステアリングが適用されたキャ
ブ・オーバ型トラックの走行について述べるに、アンブ
リファイヤ５６は、操舵量センサ６８からの信号を常に
入力し、出力信号を補助反力制御弁４８のアクチュエー
タ５５に送っている。

すなわち、そのキャブ・オーバ型トラックヲ旋回させる
だめ、ステアリング・ホイールを回転さセルト、コント
ロール・パルプ１３のコントロール・パルプ・スプール
２９が摺動する一方、そのアンブリファイヤ５６は、そ
のステアリング・ホイールの回転、すなわち、操舵量セ
ンサ６８からの信号を入力し、さらに、そのアクチュエ
ータ５５に出力信号を送り、その補助反力制御弁４８を
制御している。

例えば、そのステアリング・ホイールを右回シに回転さ
せることにより、そのコントロール・バルブ・スプール
２９が図において右側に摺動されれば、圧力ポート２０
がそのコントロール・バルブ・スプール２９のスプール
溝７２によって、ノクワー・シリンダ・ポート２４に連
絡され、オイル・ポン：ｆｌｌからフロー・コントロー
ル・バルブ１２を経由して送られる圧油が・ぐワー・シ
リンダ１４のシリンダ室６０に送られて、そのパワー・
シリンダ１４が動作される。

勿論、その圧力ポート２０に送られる圧油の一部は、連
通孔３９を介して、反力室３９に送られる。すなわち、
上述のような操舵による反力は、その反力室３９内の圧
力によって与えられる。

また、そのようにしてステアリング・ホイールが右回シ
に回転されると、アンブリファイヤ５６が操舵量センサ
６８からの信号を入力し、さらに、そのアクチュエータ
５５に出力信号を送る。

そのアクチュエータ５５に出力信号が送られる結果、そ
の補助反力制御弁４８のスプール５３が摺動し、その補
助反力室４２，４３の何れか一方に、絞り４４の上流側
の圧油が送られるが、その補助反力室４２　＋、　４３
の何れか一方の選択、および、圧油の量は、その操舵量
センサ６８からの信号、換言するならば、ステアリング
・シャフトの回転速度、回転方向、および、回転角度に
応じて決定される。

すなわち、そのステアリング・ホイールが右回シに回転
されると、そのアンブリファイヤ５６がその操舵量セン
サ６８からの信号を入力し、さらに、そのアクチュエー
タ５５に出力信号を送ることにより、その補助反力制御
弁４８のスプール５３が図において左側に摺動される。

そのスプール５３がそのように摺動されるならば、その
補助反力制御弁４８の圧力ポート５°０が制御ポート５
２に連絡され、オイル・ポンプ１１からフロー・コント
ロール・パルプ１２　ｔＨ由して絞！１１４４の上流側
に送られた圧油が、補助反力制御通路４５．４６を介し
て、補助反力室４２に送られる。

従って、その補助反力室４２に送られる圧油によってコ
ントロール・パルプ・スプール２９が図において右側に
摺動される。

勿論、ソノコントロール・パルプ・スプール２９が摺動
する量は、その補助反力室４２に送られる圧油の量、換
言するならば、その操舵量センサ６８からの信号に応じ
て決定される。

すなわち、既存のノクワー・ステアリングとほぼ同様に
そのステアリング・ホイールを回転させるコトニヨッテ
、コントロール・パルプ・スプール２９が往復動され、
ノクワー・シリンダ１４が動作されるが、そのコントロ
ール・パルプ・スプール２９に動作遅れを生じ、そのス
テアリング・ホイールの回転に対して、そのコントロー
ル・パルプ・スプール２９の摺動量が少なく、実際の舵
角が少ない場合にも、その補助反力室４２に送られる圧
油ニよってそのコントロール・パルプ・スプール２９の
摺動が補正されるため、そのコントロール・パルプ・ス
プール２９の動作遅れが防止される。

如上のこの発明によれば、オイル・ポンプ、フロー・コ
ントロール・パルプ、コントロール・パルプ・スプール
の両側に反力室をそれぞれ備えるコントロール命バルブ
、およヒ、ノやワーーシリンダよシなシ、一対の補助反
力室が、その反力室から区画されてそのコントロール・
パルプ・スプールの両側にそれぞれ形成され、かつ、絞
りがそのフロー−コントロール−パルプのコントロール
−パルプ・ポートとそのコントロール・パルプの圧力ポ
ートとの間に設けられ、さらに、補助反力制御通路が、
その絞シの上流側をその一対の補助反力室にそれぞれ連
絡し、しかも、補助反力制御弁がその補助反力制御通路
に設けられ、車両の操舵速度に応じて、その一対の補助
反力室に送られる圧油の量を調整し、そのコントロール
・パルプ・スプールを機械的に摺動させるばかりでなく
、油圧的に摺動させ、そのコントロール・パルプ・スプ
ールの動きを適正に補正するように構成されているため
、ステアリング・ホイールの回転に応じて、常ニソのコ
ントロール・パルプ・スプールが適正に往復摺動され、
そのコントロール・パルプ・スプールの動作遅れが防止
され、換言するならば、そのコントロール・パルプ・ス
グールノ感度カ一定ニなシ、・母ワー・シリンダの動作
が適正になシ、適度な反力を得ながら操舵が容易になシ
、極めて実用的になる。

【図面の簡単な説明】

図はキャブ・オーバ型トラックに適用されたこの発明の
車両に使用される・ぐワー・ステアリングの具体例を示
す概説図である。 １０・・・車両に使用されるｉ４ワー・ステアリング、
１１・・・オイル・ポン７’、１２・・・フロー・コン
トロール−パル７’、１３・・・コントロール・パルプ
、１４・・・パワー・シリンダ、２０・・・圧力Ｉ−ト
、２９・・・コントロール・パルプ・スプール、３８．
３９・・・反力室、４２．４３・・・補助反力室、４゛
４・・・絞シ、４５．４６．４７・・・補助反力制御通
路、４８・・補助反力制御弁、６８・・・操舵量センサ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 オイル・ポンプ、フロー・コントロール―パルフ、・コ
   ントロール・パルプ・スグールノ両側ニ反力室をそれぞ
   れ備えるコントロール・パルプ、および、パワー・シリ
   ンダよりなシ、操舵するものにおいて、 一対の補助反力室が、その反力室から区画されてそのコ
   ントロール・パルプ・スプールの両側にそれぞれ形成さ
   れ、かつ、 絞リカ、ソノフロー・コントロール・パルフッコントロ
   ール・パルプ・ｙＷ　−トドー’ｆニー（７）コニｙ　
   ）　ｏ　−ル・パルプの圧力ボートとの間に設けられ、
   さらに、　− 補助反力制御通路が、その絞シの上流側をその一対の補
   助反力室にそれぞれ連絡し、しかも、補助反力制呻弁が
   、その補助反力制御通路に設けられ、車両の操舵速度に
   応じて、その一対の補助反力室に送られる圧油の量を調
   整することを特徴とする車両に使用されるパワー・ステ
   アリング。