JPS6135489Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油圧式パワーステアリングにおいて、
主ポンプの故障等によつてその吐出圧油が設定圧
力以下に低下して操向不能となつた時に非常用ポ
ンプが自動的に駆動されて操向操作を可能とする
非常用操向制御装置に関するものである。

従来の油圧式パワーステアリング装置は、概略
第１図に示すように構成されている。すなわち、
操向輪ａを駆動する操向シリンダｂに、主ポンプ
ｃより供給される油圧を操向操作弁ｄを介して供
給することにより、上記操向輪ａが操向操作でき
るようになつており、操向操作弁ｄのスプールは
レバｅを介して図示しないステアリングホイール
に連動されている。また上記主ポンプｃにはこれ
と並列に電動機ｆにより駆動される非常用ポンプ
ｇが設けられていて、非常時非常用手動スイツチ
ｈを閉成することにより、非常用ポンプｇによつ
て上記各操向シリンダｂに油圧が供給できるよう
になつている。しかし上記のような装置では運転
者が油圧源の異常を感知してから手動で非常用手
動スイツチｈを入れるまでにかなりの時間遅れを
生じたり、また手動スイツチｈを入れ忘れる虞れ
もあるなど、非常用油圧ポンプｇが十分機能しな
かつたり、また機能するまでの間に車両が暴走す
るなどの危険が伴う欠点があつた。

そこで、本出願人は先に第２図に示す如く、主
ポンプＡより吐出された油圧を操向操作弁Ｂを介
して操向シリンダＣへ供給することにより操向輪
Ｄを操向操作するものにおいて、上記操向操作弁
ＢのスプールB′とステアリングホイールの間を連
動するレバＥに操向時のみ閉成される回転スイツ
チＦを、また主ポンプＡの吐出側A′には主ポン
プＡの吐出圧で開成する圧力スイツチＧを設け
て、これら回転スイツチＦと圧力スイツチＧ及び
バツテリＨの直列回路と、上記主ポンプＡと並列
に設けた非常用ポンプＩを駆動する電動機Ｊを電
気的に接続してなる非常用操向装置を出願した。

しかし、この構造であると圧力スイツチＧが主
ポンプＡの吐出路A′に直接設けてあるので圧力
スイツチＧが誤動作し易く信頼性が悪いとの不具
合を有する。

すなわち、吐出路A′の圧力は操向操作弁Ｂが
中立位置の時（非操向時）には管路抵抗分だけの
低圧、操向操作弁Ｂが左、右操向位置の時（操向
時）には負荷圧やリリーフセツト圧までの高圧と
なつて圧力変動が大となるから圧力スイツチＧが
誤動作し易い。

また、操向操作が必要ない車両停止時でも吐出
路A′の圧力が圧力スイツチＧのセツト圧より低
い時（たとえばエンジン停止中）ステアリングホ
イールを回転させると回転スイツチＦがONとな
り電動機Ｊが駆動されてしまうから、不必要な時
でも電動機Ｊが駆動されてバツテリを過放電させ
る等無駄に動力を消費し不経済であると共にバツ
テリを上げてしまうから次いでエンジンを始動で
きぬ不具合を有する。

また、圧力スイツチＧ、回転スイツチＦ等が故
障した時には電動機Ｊは駆動されず操向不能とな
るから非常用ポンプが作動するであろうという運
転者の油断からかえつて非常に危険であるとの不
具合を有する。

また、電動機Ｊは駆動され続けるので応々にし
て定格時間以上駆動され続けて電動機を焼損した
り、電源Ｈを過放電したりするとの不具合を有す
る。

本考案は上記の事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は主ポンプの吐出圧油が設定圧力以
下に低下すると非常用ポンプが自動的に駆動され
て操向操作可能となると共に、非常用ポンプに連
結した電動機を一定時間経過後には停止でき、さ
らには非常用ポンプが駆動されると車両停止する
まで警告器を動作し続けることができるようにし
た非常用操向装置を提供することである。

以下第３図、第４図を参照して本考案の実施例
を説明する。

図面中において１，１は図示しない車両の一対
の操向輪であり、一対の操向輪１、１は一対の操
向シリンダ２，２で操向駆動される。

該一対の操向シリンダ２，２は互に直列に接続
されかつ操向操作弁３を介してエンジンＥで駆動
される主ポンプ４の吐出圧油が供給されるように
構成してある。

該操向操作弁３のスプール３ａはレバ５、リン
ク６、歯車対７を経て操向ハンドル８に連結され
ている。

９は電動機Ｍで駆動される非常用ポンプであ
り、その吐出路９ａは逆止弁１４を経て前記主ポ
ンプ４の吐出路４ａにおける逆止弁１５の流出側
に接続してある。

前記電動機Ｍは非常用スイツチ１１を経て電源
（バツテリ）１０に接続してあり、該非常用スイ
ツチ１１はコイル１１ａと接点１１ｂとを備えた
電磁接触器で構成され、接点１１ｂは常時切とな
り、コイル１１ａに通電励磁されると接点１１ｂ
が閉となつて電動機Ｍが駆動されるようになつて
いる。

該コイル１１ａの一側は電源１０の側に、他
側は手動スイツチ１２の常開接点１２ａを経て電
源１０の側に接続されかつ後述する非常用自動
スイツチ１３を介して前記電源１０に接続してあ
ると共に、コイル１１ａには警告灯１４が並列に
接続してある。

前記主ポンプ４の吐出路４における逆止弁１５
の流入側にはタンク１６に接続したドレーン路１
７が接続され、該ドレーン路１７には一対の絞り
１８と絞り１８より大きい絞り１９が設けてあ
り、その一対の絞り１８，１９の中間点に圧力ス
イツチ２０が設けてある。

該圧力スイツチ２０は電源１０の側に接続し
た共通端子２０_１を前記非常用自動スイツチ１３
の電源回路の側を接続した第３端子１３_３に接
続した常閉端子２０_２に断続する可動接片２０ａ
を備え、主ポンプ４の吐出路４ａの圧力が一定値
以上となると共通端子２０_１と常閉端子２０_２と
を遮断し一定値以下となると共通端子２０_１と常
閉端子２０_２とを接続するように接続してある。

前記非常用自動スイツチ１３は、駆動輪２１の
回転数に比例した電圧を発生させるタコジエネ
TGからの信号（電圧）が入力される第１、第２
端子１３_１，１３_２、前記第３端子１３_３、電源
１０の側と手動スイツチ１２の常閉接点１２ｂ
に接続した第４端子１３_４、前記コイル１１ａの
一側に接続した第５端子１３_５、前記手動スイツ
チ１２の常閉接点１２ｂに接続した第６端子１３
_６、ブザー２２と警告灯２３とに接続した第７端
子１３_７とを備え、各端子１３_１〜１３_７は第４
図に示す如く接続してある。

すなわち、第１、第２端子１３_１，１３_２はブ
リツジ回路２４を経て、車速設定を行うレベル設
定回路２５、リレー回路２６を駆動するための増
幅回路２７、各回路２５，２６，２７へ電源を供
給する電源回路２８とを有し車速をタコジエネ
TGで電圧に変換したものが設定電圧に達したら
リレー回路２６を常閉接点２６ａから常開接点２
６ｂに切換制御するアナログ直流電圧検出器とな
る車速検出器２９に接続してあり、前記電源回路
２８の側は第６端子１３_６に接続されかつ配線
３０を経てリレー回路２６の入力側に接続してあ
ると共に、その側は第３端子１３_３に接続して
ある。

また、前記リレー回路２６の常開接点２６ｂの
出力側は配線３１を経てタイマー３２の電源回路
３３とリレー回路３４の常開接点３４ａ入力側お
よび時限接点３４ｂの入力側にそれぞれ接続さ
れ、該常開接点３４ａ出力側は配線３５を経てウ
オーニングリレーとなる警報スイツチ３６のコイ
ル３６ａに接続してあり、前記時限接点３４ｂの
常閉接点イは配線４１を経て第５端子１３_５に接
続してある。該警報スイツチ３６の接点３６ｂは
第４、第７端子１３_４，１３_７間に設けてある。

前記タイマー３２は定電圧回路３７・CR回路
３８・レベル検出回路３９・増幅回路４０・前記
電源回路３３とリレー回路３４とを備え、セツト
時間経過後に時限接点３４ｂの常閉接点イが常開
接点ロに切換つて配線３１，４１を遮断する構造
である。常開接点３４ａは電源回路３３に電力が
供給されている間閉じており、前述ウオーニング
リレーを作動させる。

次に動作とともに各部の詳細を説明する。

走行中、エンジンが停止したり、主ポンプ駆動
軸が切れたり、あるいは主ポンプ４の故障等によ
りその吐出路４ａ内の圧力が設定圧力よりも低く
なると圧力スイツチ２０は共通端子２０_１と常閉
端子２０_２とが接続（ONとなる）されて電源１
０の側が第３端子１３_３より電源回路２８の
側に接続され車速検出器２２が動作開始する。一
方、電源１０の側は手動スイツチ１２の常閉接
点１２ｂを経て第６端子１３_６に接続されてい
る。

この状態で車両の車速が設定車速よりも速くな
るとタコジエネTGの発生電圧が設定電圧よりも
高くなり車速検出器２９が動作してリレー回路２
６の常閉接点２６ａが常開接点２６ｂに切換動作
され、電源１０の側は配線３０・常開接点２６
ｂ・配線３１を経てタイマー３２の電源回路３３
とリレー回路３４とに接続されてタイマー３２が
動作開始する。これと同時に時限接点３４の常閉
接点イより配線４１・第５端子１３_５と経て非常
用スイツチ１１のコイル１１ａを通じて電源１０
の側に接続される。

これによつてコイル１１ａに通電されて接点１
１ｂが閉となつて非常用スイツチ１１がONとな
り電動機Ｍが駆動されて非常用ポンプ９が駆動し
操向操作弁３に圧油を供給するので、操向シリン
ダ２に圧油を供給して操向輪１を駆動できるから
操向制御できる。

これと同時に警告灯１４にも通電されて点燈す
るから主ポンプ４の故障等により圧油を供給でき
なくなつた状態をオペレータが感知できる。

一方、前記タイマー３２が動作開始してから設
定時間経過するとリレー回路３４の時限接点３４
ｂが常開接点ロに切換動作されて配線３１と配線
４１とが不連続となつて第３端子１３_３と第５端
子１３_５とが不連続となる。

これによつて、コイル１１ａには通電されなく
なつて非常スイツチ１１はOFFとなり電動機Ｍ
は停止すると共に、警告灯１４が消灯する。ま
た、リレー回路３４の時限接点３４ｂは非常スイ
ツチ１１がOFFとなると瞬時に常閉接点イに切
換り次の動作に備える。なお、定電圧回路３７は
時限設定時間を正確に動作させるためのものであ
る。

一方、前記リレー回路３４の常開接点３４ａは
タイマー３２の電源回路３３に電源が印加される
と瞬時に接続作動し配線３１と配線３５とを接続
させコイル３６ａに通電して接点３６ｂを接続す
る。それによつて第４端子１３_４と第７端子１３
_７とが導通しブザー２２と警告灯２３とが動作す
る。

このブザー２２と警告灯２３とは車両が停止
（設定車速以下）するまでは動作し続ける。すな
わち、タイマー３２の時限接点３４ｂが常開接点
ロに切換つても常開接点３４ａは、車速検出器２
９より信号（電圧）が出力されている間は閉状態
となつているから車両速度が設定車速以下となら
ないと接点３６ｂはOFFとならず警告灯２３、
ブザー２２は動作し続ける。

以上の様であるから次の利点を有する。

主ポンプ４の故障、エンジンＥの停止、主ポン
プ４とエンジンＥとの連結部分の破損等により主
ポンプ４の吐出油圧が設定圧力以下となると電動
機Ｍにより非常用ポンプ９が駆動されて操向シリ
ンダ２に圧油を供給できる。

したがつて、走行中に主ポンプ４の吐出油圧が
設定圧力以下に低下しても操向不能となることが
なく安全である。

また、圧力スイツチ２０は主ポンプ４の吐出路
４ａに接続したドレーン路１７の絞り１８，１９
間に接続してあるから、操向操作弁３が中立位置
の時（非操向時）と右、左操向位置の時（操向
時）とに圧力スイツチ２０に作用する圧力変動が
大きくなつても圧力スイツチ２０が誤動作するこ
とがない。すなわち、前記非操向時には主ポンプ
４の吐出圧油は逆止弁１５を経てタンクに流出す
るので吐出路４ａの圧力は逆止弁１５のクラツキ
ング圧力と回路抵抗により発生する管路抵抗分の
みであるから低圧となる。また操向時には操向シ
リンダ２の負荷圧まで上昇し高圧となるから圧力
スイツチ２０を直接吐出路４ａに設けると圧力変
動が大となつて誤動作してしまう。

これに対して、実施例ではドレーン路１７の絞
り１８と絞り１８より大きい絞り１９との間に圧
力スイツチ２０が設けてあるから圧力スイツチ２
０は圧力逓減回路に設けたことになつて非操向時
と操向時の圧力変動が小さくなる。

また、車速検出器２９を設けて車速が一定車速
以上の状態でないと圧力スイツチ２０が切換動作
しても電動機Ｍが駆動しないように構成してある
から、操向する必要のない車両が停止している状
態で主ポンプ４の吐出油圧が設定圧力以下となつ
ても電動機Ｍは駆動されない。

したがつて、操向する必要がない時には電動機
Ｍは駆動されずかつバツテリを過放電させる等無
駄に電力を消費することが防止され経済的とな
る。

また、タコジエネTGの信号はブリツジ回路２
４を経て車速検出器２９に出力されるから、タコ
ジエネTGは直流形、交流形のいずれでも良くか
つ車両の前、後進でも検出でき、さらには無接点
スイツチを用いたパルスピツクアツプでも利用で
きる。

また非常用スイツチ１１と並列にブザー２２と
警告灯２３とが設けられているから、走行中主ポ
ンプ４の吐出圧油が設定圧力以下となるとブザー
２２が鳴り警告灯２３が点燈しオペレータが感知
でき、車両を停止させるまで警告灯は点灯し、ブ
ザーも鳴るから車両停止等の処置をすることがで
きて安全である。

また、電動機Ｍはタイマー３２の設定時間のみ
しか駆動されないから、電動機Ｍを定格時間内で
のみ駆動させてそれ以上駆動することが防止され
る。

したがつて、電動機Ｍの焼損、電源１０の過放
電を防止できる。

また、手動スイツチ１２と非常用自動スイツチ
１３は非常用スイツチ１１に対して並列に接続し
てあつて手動スイツチ１２を常開接点１２ｂに切
換動作するとコイル１１ａと電源１０とが連通さ
れ非常用自動スイツチ１３に関係なく非常用スイ
ツチ１１をONとすることができ、非常用自動ス
イツチ１３の故障、圧力スイツチ２０の故障時等
でも電動機Ｍを駆動でき安全となる。

また、警告灯２３、ブザー２２は手動操作のと
き作動せず警告灯１４のみ点灯するからオペレー
タは手動、自動の区別ができて安全である。

本考案は以上のようになり、主ポンプ４の吐出
圧力が設定圧力以下となつて圧力スイツチ２０が
ONすると共に、車速が設定速度以上であると車
速検出器２９がONして電動機Ｍが駆動され非常
用ポンプ９が駆動されるから操向操作が可能とな
り安全である。

また、電動機Ｍの駆動電気回路の前記圧力スイ
ツチ２０と、車速検出器２９と、車速検出器２９
がONすると一定時間だけONとなるタイマー３２
とが直列に設けてあるから、電動機Ｍはタイマー
３２がONとなつている間だけ駆動されOFFとな
ると停止する。

したがつて、電動機Ｍは一定時間経過後には停
止され、電動機Ｍを焼損したり、電源を過放電し
て電力を無駄に消費することを防止できる。

また、車両走行中には車速検出器２９がONと
なつているので圧力スイツチ２０がONとなると
ウオーミングリレーのコイル３６ａが励磁して接
点３６ｂが接となり警告器が動作し、車両が停止
（設定車速以下）すると車速検出機２９がOFFと
なつてウオーミングリレーのコイル３６ａが消磁
して接点３６ｂが切となつて警告器は停止する。

したがつて、非常用ポンプ９が駆動されると警
告器が車両停止するまで動作し続けるから、主ポ
ンプ４の吐出圧力が低下したことをオペレータが
車両停止するまで感知し続けることができ、オペ
レータは確実に車両停止処置を実行できるから、
極めて安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ異なる従来例の説明
図、第３図は本考案の実施例を示す線図的構成説
明図、第４図はその非常用自動スイツチの詳細説
明図である。 ２は操向シリンダ、３は操向操作弁、４は主ポ
ンプ、９は非常用ポンプ、Ｅはエンジン、Ｍは電
動機、１１は非常用スイツチ、１２は手動スイツ
チ、２９は車速検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主ポンプ４の吐出路４ａを操向操作弁３を経て
   操向シリンダ２に切換接続して操向操作する操向
   装置において、前記主ポンプ４の吐出路４ａに、
   電動機Ｍで駆動される非常用ポンプ９の吐出路９
   ａを接続し、該電動機Ｍの駆動電気回路に、前記
   主ポンプ４の吐出路４ａの圧力が設定圧力以下と
   なるとONとなる圧力スイツチ２０、車速が設定
   速度以上であるとON、以下であるとOFFする車
   速検出器２９、車速検出器２９がONすると一定
   時間ONするタイマー３２とを直列に接続すると
   共に、警告器の電源回路にはウオーニングリレー
   の接点３６ｂを設け、このコイル３６ａを前記車
   速検出器２９と圧力スイツチ２０を介して電源に
   接続したことを特徴とする非常用操向装置。