JPS6092962A - 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パワー・ステアリングに関
する。

一般に、パワー・ステアリングは、・操舵するときの重
さ、すなわち、路面からの操舵抵抗を運転者に感じさせ
るため、手応え、換言するならば、反力を発生させ得る
ように構成されてきている。

しかし、その反力の大きさを小さく設定すると、停車時
、低速時は、適度な操舵力が得られるが、高速時には、
手応えが軽過ぎて、操舵が不安定になる傾向があった。

捷た、その反力の大きさを大きく設定すると、高速時は
、適度な操舵力が得られるが、停車時、低速時には、手
応えが重くなシ過ぎていた。

そのような不都合を回避するため、従来、内燃機関回転
数感応流量絞り弁型、あるいは、車速感応油圧反力増加
型などのように、走行条件に応じて、反力、す々わち、
操舵力を変化させるパワー・ステアリングが提案されて
きているが、その反力の変化の範囲が通常狭いことから
、車両の走行状態に応じて、最も適した反力を得ること
が困難であったり、また、そのように反力を変化させる
ための手段が複雑になシ、生産コストが高くなる傾向に
あった。

この発明の目的は、車両の走行条件に応じて常に適正な
反力を得て操舵を容易に、かつ、確実にし、操舵による
疲労を軽減し、しかも、コントロール・バルブの静特性
および動特性を向上して、バルブ・スツールの動きに伴
なうそのコントロール・バルブの振動を回避し、その振
動に起因して発生する騒音を防止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レル・ｆ
ｆ７−・ステアリングハ、コントロール・バルブにおけ
るバルブ・スフ０−ルの往復摺動により、オイル・ポン
プの吐出側および吸込み側を、・ぐノー・シリンダの一
対のシリンダ室に切換え接続し、かつ、そのバルブ・ス
プールの内側にそのオイル・ポンプの吐出側に接続され
たリアクシコン・チャンバを備え、操舵するものにして
、リアクシコン連通路がそのリアクシコン・チャンバを
そのオイル・ポンプの吸込み側に接続し、捷た、反力調
整弁がそのリアクシコン連通路に配置され、さらに、絞
りがそのコントロール・バルブの圧力ポートをそのリア
クンコン・チャンバに連絡するようＫ、そのバルブ・ス
ツールに形成された連通孔に設けられる構成にしている
。

以下、この発明に係る車両に使用される・ぐノー・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。

第１図および２図は、リンヶーノ型のものとしテキャフ
・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。

そのリンケーノ型パワー・ステアリング１０は、油圧供
給源としてのオイル・ポンプ０１１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、
そのコントロール・バルブ１３の一方側に隣接して配置
されたパワー・シリンダ１４、！：、ｔ（７）コントロ
ール・バルブ１３の他方側に隣接して配置されたンフタ
（図示せず）と、そのンフタに隣接して配置４されたヘ
ッド部（図示せず）と、そのｉＰパワーシリンダ１４の
操作ロッド５０側に配置されたエンド部（図示せず）と
よりナリ、ソのコントロール・バルブ１３におけるバル
ブ・スフ０−ル１５の往復摺動によシ、そのオイル・ボ
ン７”１１の吐出側および吸込み側をそのパワー　シリ
ンダ１４の一対のシリンダ室４７゜４８に切替え接続し
、かつ、そのバルブ・スプール１５の内側にそのオイル
・ポンプ１１の吐出側に接続されたリアクシコン・チャ
ンバ１６を備えるもので、リアクシコン連通路１７が、
そのリアクソコン・チャンバ１６をそのオイル・ポンプ
１１の吸込み側に接続するように設けられ、反力調整弁
１８が、そのリアクシコン連通路１７に設けられ、さら
に、絞り６２がそのコントロール・バルブ１３の圧力ポ
ート２２をそのリアクシコン・チャンバ１６に連絡する
ように、そのバルブ・スプール１５に形成された連通孔
５４に設けられる構成にしている。

オイル・ポンプ１１は、そのキャブ・オーバ型トラック
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（図示せず）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た圧油の吐出
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、既存のノ８ノー・ステアリ
ングに使用されるオイル・２ンプと同様に構成されるた
め、その構成の説明を省略する。

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５１、後
述するコントロール・ノぐルブ１３の供給、ｆｆ−）２
２側に接続されるコントロール・バルブ・ポート５２、
および、そのオイル・ポン７’ｌｌのサクション側に接
続されるサクション・、Ｎ−）　５３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）
などよりなり、そのポンプ・ポート５１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５２側に送シ、また、余剰流量をそのサ
クション・ポート５３がらそのオイル・ポンプ１１のサ
クション側、すなわち、オイル・リザー・ぐ側に戻すよ
うに構成されている。

ソノフロー・コントロール・バルブ１２ば、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・バルブ１３は、内側にスプール・チャン
バ２１を備えるバルブ・ケーシング２ｏと、そのスプー
ル・チャンバ２１に往復摺動可能に配置されたバルブ・
スプール’　５　ト、’ｃのバルブ・スプール１５の両
側の端面に接触してそれぞれ配置された一対のスプール
・ストッパ２８．２９と、そのスプール・ストツノ１２
８．２９を介してそのバルブ・スツール１５を往復摺動
させるように、そのスプール・ストッパ２８．２９を貫
通し、がっ、そのバルブ・スプール１５内に通されたス
プール・シャフト１９と、そのスプール・シャフトトラ
１２８．２９間に配置されたスリーブ２５と、ソノハル
ツ・スプール１５の内側にリアクシコン・チャンバ１６
を形成するように、そのスプール・ストッパ２８．２９
側で、そのバルブ・スプール１５の内周面とそのスリー
ブ２５の外周面との間にそれぞれ配置された一対のリア
クシコン・シランツヤ２６．２７と、そのリアクンコン
・チャンバ１６内で、そのリアクシコン・プランジャ２
６゜２７間に配置されたリアクンコン・スプリング３８
と、そのリアクシコン・プランジャ２６゜２７の外側の
端面に接触するように、そのスプール・チャンバ２１の
両側にそれぞれ配置された一対の７０ランツヤ・ストッ
パａｏ　、ａｉとよす構成されている。

そのバルブ・ケーシング２ｏは、スプール・チャンバ２
１を内側に備え、さらに、所定の位置に、ソノスプール
・チャンバ２１をフロー・コントロール・バルブ１２の
コントロール；バルブ・ホード５２に接続する供給ポー
ト２２が形成され、その供給？−１・２２から両側に所
定の間隔を置いて離された位置に、そのスプール・チャ
ンバ２１をオイル・ポンプ１１の吸込み側に接続する一
対の排出４？−１・２３．２４がそれぞれ形成されてい
る。

従って、その供給ポート２２は、油圧配管５５ヲ介シて
そのフロー・コントロール・バルブ１２ノ：＋ｙｌ−ロ
ール・バルブ・ポート５２に接続され、捷だ、その排出
ポート２３．２４は、油圧配管５６を介してそのオイル
・ボンｆｌｌの吸込み側にそれぞれ接続される。

勿論、その供給ポート２２、および、排出ポー）２３．
２４は、そのスプール・チャンバ２１に臨むようにして
、そのバルブ・ケーシング２０に形成されたリング溝５
７，５８．５９にそれぞれ連絡されている。

また、その供給ポート２２とその排出ポート２３．２４
との間には、後述するノｅノーツリンダ１４の一対のシ
リンダ室４７．４８に接続される一対のパワー・シリン
ダ・ポート３２．３’３がそれぞれ形成されている。

バルブ・スツール１５は、そのスプール・チャンバ２１
内に往復摺動可能に配置されるもので、円筒状をなし、
外周面の所定の位置、すなわち、そのパワー・シリンダ
・ポート３２．３３と向い合う位置には、スプール溝３
４．３５がそれぞれ形成されている。

そのバルブ・スプール１５の両端における内周面は、内
径を僅かに大きくするようにリング状に切り欠かれ、後
述するプランツヤ・ストン／’？３０゜３１がその切欠
き６０．６１に収められるように構成されている。

マタ、ソのバルブ・スプール１５は、供給ポート２２と
向い合う位置に連通孔５４を備え、その供給ポート２２
からの圧油をそのバルブ・スプール１５の内側に送シ得
るように構成されている。

スプール・ストッパ２８．２９は、−’Ｃのバルブ・ス
プール１５の両側の端面に接触するようにして、そのス
ツール・チャンバ２１内にそれぞれ配置されている。

そのスプール・ストツノ６２８．２９は、後述スるシラ
ンツヤ・ストッパ３０．３１がそのバルブ・スプール１
５の切欠き６０．６１に収められるように、そのシラン
ツヤ・ストツノ＃３０．３１の先端が通される逃げ孔３
６．．３７をそれぞれ備えている。

スプール・シャフト１９け、一端方がそのバルブ・スプ
ール１５内に配置され、他端がそのバルブ・ケーシング
２０を貫通して後述する／フタ（図示せず）個に連結さ
れるもので、そのバルブ・スフ０−ル１５に相当する部
分が段付けされ、外径が他端側よりも細く形成されてい
る。

従って、そのスプール・ンヤフ）１９Ｕ、そ（７）スフ
’−ル・ストン・＃２８．２９を介してそのバルブ・ス
プール１５を往復摺動させるように、そのスプール・ス
トッパ２８．２９を貫通シ、そのバルブ　スプール１５
の内側に通されている。換言するならば、そのスプール
・ストッパ２８．２９は、そのスプール・シャフト１９
の外径が細く形成された部分の両端に嵌め合わせられて
いる。

スＩＪ−ブ２５ｉｌｊ：、その一対のスプール・ストツ
バ２８　、２９間で、そのスプール・シャフト１９の外
径が細く形成された部分に嵌め合わせられ、そのスプー
ル・ストッパ２８．２９の取付は位置を規制している。

一対のリアクシコン・プランツヤ２６．２７は、そのス
プール・ヌトツパ２８．２９の内側面に接触するように
して、そのバルブ・スフ０−ル１５の内周面とそのスリ
ーブ２５の外周面との間にそれぞれ配置されている。

そのようにしてリアクシコン・フ０ランツヤ２６゜２７
が配置されるならば、そのバルブ・スプール１５の内側
には、リアクシコン・チャンバ１６が形成される。

リアク／コン・スプリング３８は、そのリアクシコン・
グランツヤ２６．２７をそのスプール・ストン・ｅ２８
，２９に押し付けるように、そのリアクンコン・チャン
バ１６内に配置されている。

シランツヤ・ストソノ＃３０．３１は、先端がそのスプ
ール・ストツノ＃２８．２９の逃げ孔３６゜３７に通さ
れ、しかも、そのリアクシコン・プランツヤ２６．２７
の外側の端面に接触するように、そのスフ０−ル・チャ
ンバ２１０両側にそれぞｎ配置されている。

すなわち、そのスプール・シャツ）　１９　カ摺動され
、例えば、第１図において左側に摺動されれば、その・
ぐルブ・スプール１５およびリアクシコン・プランツヤ
２７も左側に摺動されるが、他方のリアクシコン・シラ
ンジャ２６は、そのフ０ランジャ・ストッパ３０の先端
に接触しているため、そのリアクシコン・プランツヤ２
６は所定の位置に維持される。

従って、そのようにスプール・シャフト１９が摺動され
るとき、そのリアクンコン・チャンバ１６内の圧油の圧
力、および、リアクシコン・スｆ　ＩＪソング８の復元
力が、そのスプール・シャフト１９の摺動、すなわち、
操舵に対する反力として作用する。

パワー・シリンダ１４は、そのコントロール・バルブ１
３の一方側に隣接して配置されるもので、ソノコントロ
ール・バルブ１３のバルブ・ケーシング２０に一体的に
形成され、かつ、そのコントロール・バルブ１３のパワ
ー・シリンダ・ホード３２．３３に接続されたシリンダ
・ボア４６を備えるパワー・シリンダ・ケーシングと、
そのパワー・シリンダ・ポート３２・３３に対応して接
続された一対のシリンダ室４７．４８をそのシリンダ・
ボア４６内に形成するように、そのシリンダ・ボア４６
内に往復摺動可能に配置されたパワー・ピストン４９と
、一端がそのパワー・ピストン４９に固定され、他端が
そのパワー・シリンダ・ケーシングを貫通して外側に突
出された操作コンド５０とより構成されている。

シック（図示せず）は、そのコントロール・バルブ１３
の他方側に隣接して配置されるもので、ソノコントロー
ル・バルブ１３のスプール・ンヤフ［・１９に連結され
、キャブ・オーバ型トランクにおけるステアリング・ホ
イール（図示せず）の動きを、ギア・ボックス（図示せ
ず）、ピットマン・アーム（図示せず）などを介して、
そのスプール・シャフト１９に伝達する。

ヘッド部（図示せず）は、そのシフタに隣接して配置さ
れるもので、アイドラ・アーム（図示せず）を介してそ
のキャブ・オーバ型トラックノシャン・フレーム（図示
ぜず）側に連結される。

エンド部（図示せず）は、パワー・シリンダ１４の操作
ロッド５０側に配置されるもので、パワー・ステアリン
グ１０の動作時における着力点として、そのンヤン・フ
レーム側に連結される。

リアク／コン連通路１７は、上述したコントロール・バ
ルブ１３のリアクシコン・チャンバ１６を、オイル・ポ
ンプ１１の吸込み側に接続している。

そのリアクシコン連通路１７は、そのリアクシコン・チ
ャンバ６内の？由をそのオイル・ポンプ０１１の吸込み
側に戻し得るように、そのコントロール・バルブ１３の
バルブ・ケーシング２０に形成された連通ポート３９と
、その連通ポート３９と向い合うように、バルブ・スプ
ール１５に形成された連通孔４１とを含んでいる。

勿論、その連通ポート３９および連通孔４１は、そのバ
ルブ・スツール１５が中立位置に置かれているときはも
とよシ、そのバルブ・スフ０−ル１５が摺動される場合
にも、互いに連絡されるように、リング溝４０および４
２をそれぞれ備えている。

反力調整弁１８は、そのリアクシコン連通路１７に設け
られている。

その反力調整弁１８は、スプール・チャンバ（図示せず
）、および、そのスプール・チャンバに連絡された一対
のポート４３．４４を備えるバルブ・ケーシングと、そ
のスプール・チャ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・チャンバ内の通路断
面積を変えるスプールとよシ構成されている。

従って、そのスプールの往復摺動に応じて、そのポート
４３．４４間を流れる圧油の流量が調整され、換言する
ならば、コントロール・バルブ１３におけるリアクシコ
ン・チャンバ１６内の圧力の調整がなされる。

勿論、その反力調整弁１８は、その一対のポート４３．
４４間を流れる圧油の流量を調整し得るものであれば、
その形態は任意である。

また、その反力調゛整弁１８のスプールは、そのキャブ
・オーバ型トラックの走行速度に応じて往復摺動され、
スツール・チャンバ内の通路断面積を変えるように構成
されている。

すなわち、そのキャブ・オーバ型トラックカ低速走行す
る場合に、その通路断面積を広くシ、壕だ、高速走行す
る場合に、その通路断面積を狭くするように、そのスフ
０−ルが往復摺動される。

従って、そのスプールは、アクチュエータ、例えば、サ
ーボ・モータによって摺動され、そのサーボ・モータの
電気回路には、速度センサ（図示せず）が挿入され、そ
の速度センサからの出力信号に応じて、そのサーボ・モ
ータが駆動されるように構成されている。

また、絞り６２は、そのコントロール・バルブ１３の圧
力ポート２２をそのリアク／コン・チャンバ１６に連絡
するように、そのバルブ・スプール１５に形成された連
通孔５４に設けられている。

すなわち、その絞９６２は、そのコントロール・バルブ
１３の圧力ポート２２からそのリアクシコン・チャンバ
１６に送られる圧油を、その連通孔５４において絞り、
そのバルブ・スプール１５の動きに伴なうそのコントロ
ール・バルブ１３の振動を防止している。

勿論、その絞り６２の内径は、その圧力ポート２２の内
径、その連通孔５４の内径、および、そ（Ｄ　Ｉ）アク
ンコン・チャンバ１６の容積によって異なるが、通常の
キャブ・オーバ型トラックに使用されるパワー・ステア
リングにおいては、その絞り６２の内径は約１ないし０
．８ｍｍ程度になされることが望ましい。

さらに、第１および２図に示された絞わ６２は、オリフ
ィスとして示されているが、その連通孔５４に流れる圧
油を所定の絞り効果をもって絞るものであれば、その形
態は任意であシ、その連通孔５４にその絞り６２として
の効果を兼ねさせるように、その連通孔５４の内径を約
１ないし０８咽にすることも可能である。

次に、上述のパワー・ステアリング１０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、先ず
、内燃機関が運転され、オイル・ボン７’ｌｌが駆動さ
れると、そのオイル・ポンプ１１から供給される圧油は
、フロー・コントロール・バルブ１２によって流量が調
整され、所定の流量力、コントロール・バルブ１３の供
給ポート２２に送られる。

その供給ポート２２に送られた圧油は、バルブ・スプー
ル１５が中立位置に置かれているときには、排出ポート
２３．２４から、オイル・ポンプ１１の吸込み側に戻さ
れるが、そのバルブ・スプール１５が操舵によって何れ
か一方に摺動されれば、その摺動方向に応じて、その圧
油が・やノー・シリンダ１４のシリンダ室４７．４８の
倒れか一方、および、リアクシコン・チャンバ１６内に
送られ、そのような操舵に対する反力は、そのリアクシ
コン・チャンバ１６内の圧力およびリアクシコン・スプ
リング３８によって与えられる。

そのような・ぐノー・ステアリング１０の動作において
、そのキャブ・オーバ型トラックが低速走行する場合に
は、速度センサからの出力信号により、サーボ・モータ
が駆動され、反力調整弁１８のスプールが摺動されて、
スプール・チャンバ内の通路断面積が比較的広くされて
いる。

従って、そのリアクシコン・チャンバ１６内の油は、そ
のオイル・Ｉンプ１１の吸込み側に比較的円滑に戻され
るため、コントロール・バルブ１３におけるリアクシコ
ン・グランツヤ２６、または２７の摺動に対して大きな
抵抗とならず、低速走行時の操舵が小さい操作力をもっ
てなされる。

勿論、そのキャブ・オーバ型トラックが停車時に操舵さ
れる場合、走行速度が零であり、反力調整弁１８の通路
断面積が最大に広げられていることから、そのリアクシ
コン・チャンバ１６内の圧力が大気圧に近い状態となり
、撫切シ、幅寄せ、切返しなどが極めて小さい操作力を
もってなされる。

さらに、そのキャブ・オーバ型トラックが高速走行する
場合には、速度センサからの出力信号によシ、サーボ・
モータが駆動され、反力調整弁１８のスプールが摺動さ
れて、スプール・チャンバ内の通路断面積が狭くされて
いる。

従って、そのリアクシコン・チャンバ１６内の油は、そ
のオイル・７ノ９７ゾ１１の吸込み側に戻され難くなシ
、コントロール・バルブ１３におけるリアクシコン・シ
ランツヤ２６まだは２７の摺動に対して大きな抵抗とな
り、換言するならば、高速走行時の操舵に比較的大きな
操作力が要求され、走行安定性が向上する。

また、上述のように操舵される場合において、ソノコン
トロール・バルブ１３におけるバルブ・スプール１５の
連通孔５４には、絞シロ２が設けられ、その連通孔５４
に流れる圧油を絞るようにしているので、そのバルブ・
スプール１５の動きに伴なうそのコントロール・バルブ
１３の振動力回避され、その振動に起因して発生する騒
音が防止される。

上述した具体例１０において、反力調整弁１８は、キャ
ブ・オーバ型トラックの走行速度に応じて絞り量を調節
するものとして説明したが、そのキャブ・オーバ型トラ
ックに搭載された内燃機関の回転数に応じて絞シ量を調
節するように構成することも可能である。

すなわち、そのような場合には、反力調整弁１８のスプ
ールを摺動す々サーボ・モータの電気回路に、機関回転
数検知センサ（図示せず）を挿入し、そのセンサからの
出力信号に応じて、そのサーボ・モータが駆動されるよ
うに構成される。

如上のこの発明によれば、コントロール・バルブにおけ
るバルブ・スプールの往復摺動により、オイル・ポンプ
の吐出側および吸込み側をパワー・シリンダの一対のシ
リンダ室に切換え接続し、かつ、そのバルブ・スプール
の内側にそのオイル・ポンプ０の吐出側に接続されたリ
アクンコン・チャンバを備え、操舵するものにして、リ
アクシコン連通路が、そのリアクシコン・チャンバラ（
−のオイル・ポンプの吸込み側に接続し、また、反力調
整弁がそのリアクシコン連通路に配置されているので、
その反力調整弁が動作することによって、車両の走行条
件に応じて常に適正な反力が得られ、操舵が容易かつ確
実になり、操舵による疲労が軽減され、さらに、絞りが
そのコントロール・バルブの圧力ポートをそのリアクシ
ョン・チャンバに連絡するように、そのバルブ・スツー
ルに形成された連通孔に設けられているので、そのバル
ブ・スプールの動きに伴なうそのコントロール・バルブ
の振動が回避され、その振動に起因して発生する騒音が
防止され、殊に、そのバルブ・スフ０−ルの動きが安定
し、そのコントロール・バルブの静特性および動特性が
向上し、極めて実用的になる。

先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明の
具体例からして、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って、種々の設計的１疹正や
変更は容易に行なわれることであり、さらには、この発
明の構成が、その発明と本質的に同一の課題を充足し、
この発明と同一の効果を達成するところのこの発明と本
質的に同一の態様に容易に置き換えられるでしよう。

【図面の簡単な説明】

第１図はリングーノ型のものとしてキャブ・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を示す概説図、および、第２図
は第１図に示された・ぐノー・ステアリングにおける絞
シを示す拡大概説図である。 １０・・・車両に使用されるノＰノー・ステアリング、
１トオイル・ポン７’、１３・・・コントロール・バル
ブ、１４・・パワー・シリンダ、１５・・バルブ・スツ
ール、１６・・・リアクション・チャンバ、１７・リア
クンコン連通路、１８・・反力調整弁、２２・・圧力ポ
ート、４７．４８・・・シリンダ室、５４・・・連通孔
、６２・・絞り。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コントロール・バルブニオケルバルブ・スプールの往復
   摺動により、オイル・ポンプの吐出側および吸込み側を
   、・ぐノー・シリンダの一対のシリンダ室に切換え接続
   し、かつ、そのバルブ・スプールの内側にそのオイル・
   目？ンプの吐出側に接続されたりアク７ョン・チャンバ
   を備え、操舵するものにおいて、 リアク／コン連通路が、そのリアクシコン・チャンバを
   そのオイル・ポンプの吸込み側に接続し、丑だ、反力調
   整弁が、そのリアクシコン連通路に配置され、さらに、 絞すが、そのコントロール・バルブの圧力ボートをその
   リアクンヨノ・チャンバに連絡するように、そのバルブ
   ・スプールに形成された連通孔に設けられている ことを特徴とする車両に使用される・やワ−・ステアリ
   ング。