JPH10287255A - 自動車のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の軸をリンケージで連結し同期して油圧
で操向する自動車のステアリング装置において、車輪が
最大偏向角度になったときでも前記リンケージに過大な
負荷がかからないようにする。 【解決手段】 他の軸の車輪より僅かに早く最大偏向角
度に達するような軸を設と、その軸の車輪が最大偏向角
度になったときに作動するメカニカルバルブ等のパイロ
ット回路導通装置とを設け、車輪が最大偏向角度に達す
ると前記パイロット回路導通装置が作動してリリーフバ
ルブやアンロードバルブのパイロット回路が導通して回
路圧を下げるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数軸の車輪を同期
して油圧で操向する自動車やクレーン車のステアリング
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧で操向する自動車のステアリング装
置においては、ステアリングホイールの回転に応じて、
オービットロールによりポンプからの圧油をステアリン
グシリンダへ供給し、ステアリングホイールの回転角に
対応してステアリングシリンダのストローク（したがっ
て操舵角）を制御しているものがあるが、操作者がオー
ビットロールの最大ストロークよりもなおステアリング
ホイールを回転しようとすると、ステアリングシリンダ
が最大ストロークに達していてもその構造上ポンプから
の高圧の圧油がステアリングシリンダへ供給され続ける
ことが生じる。このように高圧の圧油がステアリングシ
リンダに供給され続けると、圧油が作用するステアリン
グシリンダを含むステアリング回路や部材が破損するお
それがあるので、ステアリングシリンダに作用する圧油
が設定値以上にならないようにリリーフバルブを設けて
ステアリングシリンダを含むステアリング回路や部材を
過度な高圧より保護してきた。このリリーフバルブを備
えたステアリング装置を例えば前輪又は後輪が２軸以上
有り、これらをリンゲージにより連結し同期して操向す
る自動車あるいはクレーン車に適用するには以下のよう
な問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以下説明を簡単にする
ために２軸の車輪を同期して操向する場合について述べ
るが、３軸以上の車輪を同期して操向する場合も原理的
には同じである。ステアリングホイールを最大限操作す
ると、ポンプから第１軸と第２軸の各ステアリングシリ
ンダに最大圧の圧油が送られ、シリンダのストロークは
最大限（左右対称の位置にある他方のシリンダのストロ
ークは最小限）に達し、車輪はそれ以上回転しないよう
に固定される。このとき第１軸と第２軸の各ステアリン
グシリンダが同時に最大ストロークに達すれば、第１軸
と第２軸を結ぶリンケージにはほとんど引張、圧縮力は
作用せず問題はない。

【０００４】しかし通常、ステアリングシリンダの製作
精度の相違等の理由から、第１軸と第２軸のシリンダの
ストロークは完全に同時に最大又は最小とはならず、ど
ちらかの軸のシリンダのストロークが先に最大又は最小
となる。そうすると一方の軸ではシリンダのストローク
が最大（最小）となって車輪の操向が固定されるが、他
の軸ではシリンダのストロークに余裕があって車輪が操
向するという事態が生じる。この場合に第１軸と第２軸
を結ぶリンケージには既に車輪が固定された軸側（シリ
ンダストロークエンド）には油圧は作用しないのに、他
方の車輪が固定されていない軸側にはシリンダから高圧
の油圧が作用するため、このリンケージには強い引張力
又は圧縮力がかかり破損のおそれがある。そこで本発明
は複数軸の車輪を同期して油圧で操向する自動車のステ
アリング装置において、ステアリングのステアリングホ
イールを最大限操作した場合でも、前記複数軸を連結す
るリンケージに過度の負荷がかからず、リンケージが破
損するおそれのない自動車のステアリング装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は次のような自動車のステアリング装置を採用し
た。すなわち、この自動車のステアリング装置は、複数
軸の車輪を同期して油圧で操向する自動車のステアリン
グ装置において、車輪の最大偏向角度に達する時点が他
の軸の車輪の最大偏向角度に達する時点より僅かに早く
なるように構成された軸と、その軸の車輪が最大偏向角
度に達したときに作動してリリーフバルブ又はアンロー
ドバルブのパイロット回路を導通させるパイロット回路
導通装置とを具備し、車輪が最大偏向角度に達すると、
前記パイロット回路導通装置が作動して、前記リリーフ
バルブ又はアンロードバルブのパイロット回路が導通
し、油圧ポンプから各軸のステアリングシリンダに供給
される油圧が減少することを特徴とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下２軸の車輪を同期して操向す
るクレーン車に本発明を適用した場合の一実施例につい
て図面に基づいて説明する。図２は車体前部の車輪操向
機構を示している。図２において右側が車台１０の前
方、左側が車台１０の後方にあたる。図２に示すように
最前部の第１軸２０は左右の車輪のナックルアーム２２
ａ、２２ｂと車軸２３とが車輪の回転中心で連結され、
その左右の各ナックルアームの先端と車軸との間にそれ
ぞれ左右一対のステアリングシリンダ２５ａ、２５ｂが
設けられ、その左右のナックルアームの先端はリンケー
ジ２４によって連結されて構成されている。第２軸も第
１軸と同様に構成されているが、第２軸のステアリング
シリンダ３５ａ、３５ｂが最大又は最小ストロークとな
る時点、すなわち車輪の最大偏向角度になる時点は第１
軸よりわずか早くなるように構成されている。このよう
に第２軸を構成するには、例えば第２軸のステアリング
シリンダのストロークを変化させたり、車軸への取付位
置を変化させたりする等すればよい。そして第１軸と第
２軸の間には図２で示すように、リンケージ４０が連結
されており、油圧ポンプから供給される圧油によって第
１軸と第２軸の車輪を同期して操向できるようになって
いる。

【０００７】そして第２軸の右車輪３１ａが右方向に最
大角度偏向したときに、ナックルアーム３２ａの部材
（図２に示すＡ）とその先端が当る位置にメカニカルバ
ルブ４５ａが車軸３３に取りつけられて配置されてお
り、それと左右対称の左車輪３１ｂが左方向に最大角度
偏向したときにナックルアーム３２ｂの部材（図２に示
すＢ）とその先端が当る位置にメカニカルバルブ４５ｂ
が配置されている。このメカニカルバルブ４５ａ、４５
ｂは第２軸の車輪が最大偏向角度になったときに作動
し、後述するようにリリーフバルブ９０のパイロット回
路を導通させ、圧油をタンクに流して油圧を下げる機能
を有するパイロット回路導通装置である。

【０００８】図１は本実施例の回路図である。本実施例
には図１に示すようにリリーフバルブ９０とメカニカル
バルブ４５ａ、４５ｂを含む回路が設けられており、こ
の点が従来のものと異なり、他は同じである。同図にお
いてロータリシール５０は車体１０の上に支持される旋
回台と車体１０とを結ぶ継手であり、これより上部の回
路は運転席を含む旋回台に取り付けられており、下部の
回路は車体１０に取り付けられている。オービットロー
ル８０はステアリングホイールの回転に応じて圧油をス
テアリングシリンダへ供給するものであり、プライオリ
ティバルブ７０はポンプ６０からの圧油を優先的にオー
ビットロール８０へ供給するものである。

【０００９】運転者がハンドルを右に切ると回路８１の
油圧が回路８２の油圧より高くなって、図１に示す第１
軸、第２軸のステアリングシリンダ２５ａ、２５ｂ、３
５ａ、３５ｂの右側の室に油圧が作用し、ピストンが負
荷に対抗して左側に移動し、第１軸、第２軸の車輪が同
期して右方向に回転する。ハンドルを左に切る場合には
その逆に回路８２の油圧が回路８１の油圧より高くなっ
て図１に示す第１軸、第２軸のステアリングシリンダ２
５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂの左側の室に油圧が作用
し、ピストンが負荷に対抗して右側に移動し第１軸、第
２軸の車輪が同期して左方向に回転する。

【００１０】図１に示すようにポンプ６０から圧油が回
路６２を通じプライオリティバルブ７０、オービットロ
ール８０を通って第１軸のステアリングシリンダ２５
ａ、２５ｂ、第２軸のステアリングシリンダ３５ａ、３
５ｂに作用する。又リリーフバルブ１１０は各ステアリ
ングシリンダに作用する油圧が設定値以上にならないよ
うにするためのものである。ポンプ６０からの回路６３
には本実施例特有のリリーフバルブ９０及びメカニカル
バルブ４５ａ、４５ｂが設けられている。なおメカニカ
ルバルブ４５ａ、４５ｂが作動しないときは、リリーフ
バルブ９０は回路６３と回路４２が導通して同じ圧力に
なっていて、ステアリングシリンダへの油圧の最大値は
リリーフバルブ１１０によって規定される。

【００１１】すでに説明したように第２軸のステアリン
グシリンダ３５ａ、３５ｂが、第１軸のステアリングシ
リンダ２５ａ、２５ｂより先に最大又は最小ストローク
となり、そのときにメカニカルバルブ４５ａ、４５ｂの
うちの一方が作動して回路４１、４２が導通する。そう
するとリリーフバルブ９０内部の区画に圧力差が生じ、
回路６３と回路６４が導通し、リリーフバルブ１１０よ
り低い設定圧の９０が作動するので、メカニカルバルブ
が作動しないときよりも低い設定圧力となるため、高圧
油がステアリングシリンダ２５ａ、２５ｂに作用するこ
とがなく、リンケージ４０が破損するおそれがない。な
お本実施例においては、パイロット回路導通装置として
メカニカルバルブを用いているが、リミットスイッチや
近接スイッチ等により第２軸の車輪が最大偏向角度に達
したことを検出しその信号によりバルブを切り換えるも
のをパイロット回路導通装置としてもよい。又リリーフ
バルブ９０のかわりにアンロードバルブを設けてもよ
い。車輪の戻り力が大きい車輌の場合はリリーフバルブ
を用いて車輪が最大偏向角から戻らないようにする必要
があるが、車輪の戻り力が小さい車輌の場合にはアンロ
ードバルブを用いても車輪の最大偏向角度をほぼ維持す
ることができるので、車輌のタイプによってリリーフバ
ルブとアンロードバルブを選択するようにしてもよい。

【００１２】

【発明の効果】本発明にかかる自動車のステアリング装
置においては、複数軸の車輪を同期して油圧で操向する
場合、他の軸よりわずかに早く車輪が最大偏向角度にな
る軸と、その軸が最大偏向角度になったときに作動する
パイロット回路導通装置とが設けられており、ステアリ
ングホイールが最大限度まで操作されて車輪が最大偏向
角度に達すると前記パイロット回路導通装置が作動して
回路圧を下げるので、ステアリングシリンダに高油圧が
作用せず複数軸を連結するリンケージを破損するおそれ
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路図である。

【図２】本発明の一実施例のステアリング機構の概略図
である。

【符号の説明】

１０ 車台 ２０ 第１軸 ２１ａ、２１ｂ 車輪 ２２ａ、２２ｂ ナックルアーム ２３ 車軸 ２４ リンケージ ２５ａ、２５ｂ ステアリングシリンダ ３０ 第２軸 ３１ａ、３１ｂ 車輪 ３２ａ、３２ｂ ナックルアーム ３３ 車軸 ３４ リンケージ ３５ａ、３５ｂ ステアリングシリンダ ４０ 第１軸と第２軸を結ぶリンケージ ４５ａ、４５ｂ メカニカルバルブ ５０ ロータリシール ６０ ポンプ ７０ プライオリティバルブ ８０ オービットロール ９０ リリーフバルブ １００ タンク １１０ リリーフバルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数軸の車輪を同期して油圧で操向する
   自動車のステアリング装置において、車輪の最大偏向角
   度に達する時点が他の軸の車輪の最大偏向角度に達する
   時点より僅かに早くなるように構成された軸と、その軸
   の車輪が最大偏向角度に達したときに作動してリリーフ
   バルブ又はアンロードバルブのパイロット回路を導通さ
   せるパイロット回路導通装置とを具備し、車輪が最大偏
   向角度に達すると、前記パイロット回路導通装置が作動
   して、前記リリーフバルブ又はアンロードバルブのパイ
   ロット回路が導通し、油圧ポンプから各軸のステアリン
   グシリンダに供給される油圧が減少することを特徴とす
   る自動車のステアリング装置。