JPS59140167A - 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・ステアリングの
改良に関する。

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。

また、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
応えが重くなり過ぎていた。

そのような不都合を回避するため、従来、内燃機関回転
数感応流量絞シ弁型、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、すなわち、
操舵力を変化させる・やワー・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り、生産コストが高くなる傾向
にあった。

また、車両が走行する際、コーナリング・フォースは路
面の抵抗によって異なる。すなわち、乾いた路面に比較
し、濡れた路面ではコーナリング・フォースが著しく低
下する。しかし、従来のパワー・ステアリングは、車速
若しくは機関回転数に応じて反力を決定しているため、
そのコーナリング・フォースに応じて反力を変えること
は困難であり、従って、晴天走行時と雨天走行時とでは
、操舵力が異なる傾向にあった。

この発明の目的は、車両の走行状態に応じて、常に適正
な反力を得て、ステアリング操作による疲労を軽減し、
殊に、晴天走行時と雨天走行時の場合のように、コーナ
リング・フォースが極端に異なる条件下において、操舵
力を実質的に一定にし、安全な走行を可能にし、しかも
、構造を比較的簡単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パワ
ー・ステアリングは、オイル・ポンプと、フロー拳コン
トロール参パルフト、コントロール・パルプ・スプール
の両側に一対のりアクンコン・チャンハラ備エルコント
ロール、バルフト、２クワ−・ンリンダとよりなるもの
において、リアクシコン連通路カ、ソノコントロール・
パルプの一対のリアクシコン・チャンバを互いに連絡す
るように設けられ、かつ、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、コントロール・ユニッ
トが、ワイノ９・スイッチ、および車速センサに電気的
に接続きれ、それらからの信号に応じて、その反力調整
弁を開閉する出力電流を制御するように構成されている
。

以下、この発明の車両に使用されるパワー・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・Ｉンプ１１
と、フローＯコントロール６ノぐルフ１２ト、コントロ
ール・パルプ・スプール３１の両側に一対のリアクシコ
ン・チャンバ４３．４４を備エルコントロール・パルプ
１３と、ノやワー・ンリンダ１４とよりな９、リアクン
コン連通路１５が、そのコントロール・パルプ１３の一
対のりアクンコン・チャンバ４３，４４を互いに連絡す
るように設けられ、かつ、反力調整弁１６がそのリアク
７コン連通路１５に配置され、さらに、コントロール・
ユニット６０が、ワイパ・スイッチ６１および車速セン
サ６２に接続され、それらからの信号に応じて、その反
力調整弁１６を開閉する出力電流を制御し、その一対の
リアクシコン・チャンバ４３．４４内の圧力を調整して
反力を変え得るように構成されている。

オイル・ポンプ１１は、そのキャブ・オーツクー型トラ
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・リザーノ９５６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ため
、その構成の説明を省略する。

フロー・コントロール・パルプ１２　ｉｊ：、ソ（Ｄオ
イル・ポンプ１１の吐出側に接続されるポンプ・ポート
１７、後述するコントロール・パルプ１３の供給ポート
２２側に接続されるコントロール・パルプ・ポート１８
、および、そのオイル・ボン７’ｌｌのサクション側に
接続されるサクション・ポート１９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・コントロールースゾール（図示せず）な
どよりな９、そのポンプ・ポート１７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・パ
ルプ・ポート１８側に送り、また、余剰流量をそのサク
ション・ポー）１９からそのオイル・ポンプｌｌのサク
ション側、すなわち、オイル・リザーバ５６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・パルプ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・
パルプ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Φパル７’　１３　ｉ！：、スプール・チ
ャンバ２Ｌ−ｔ（７）フロー・コントロール・パルプ１
２のコントロール・パルプ・ポート１８側をそのスフ°
−ル・チャンバ２１に接続する供給ポート２２、そのス
ツール・チャンバ２１をそのオイル・リザーバ５６側に
接続する排出ポー１−２３、および、ノぐワー・シリン
ダ・ｉノ＝−１２４，２５，２６ヲ備えるコントロール
◎バルブｅヶー／ング２０と、その供給ポート２２をそ
の排出ポート２３、および、パワー・７リンダ・、Ｉ？
−４２４，２５゜２６に切換え接続するように、そのス
プール・チャンバ２１内に往復摺動可能に配置されたコ
ントロールやパルプ・スプール３１と、そのスプール・
チャンバ２１内で、ソのコントロール・パルプ・スフ０
−ル３１の両側に形成された一対のリアクシコン・チャ
ンバ４３．４４とより構成されている。

勿論、そのスプール・チャンバ２１内には、その供給お
よび排出ポート２２．２３に連絡されるようにして、リ
ング溝２９．３０がそれぞれ形成されている。

一４ｆ−ｃ、ソのコントロール伊パルプＣスゾール３１
が中立位置に置〃・れた状態で、そのリング溝２９．３
０よりも外側に位置されたそのコントロール・パルプ・
スプール３１の両端周囲には、ランド３２．３５がそれ
ぞれ形成され、そのランド３２．３５間には、そのリン
グ溝２９．３０に向い合うようにしてランド３３．３４
がそれぞれ形成されている。

勿論、それらのランド３２，３３，３４，３５間には、
そのパワー・シリンダ・ポー１−２４．２５゜２６に連
絡され得るスプール溝３６，３７．３８がそれぞれ形成
されている。

サラニ、ソノコントロール・パルプ・スプール３１の両
端内側には、そのコントロール・パルプ・スプール３１
の軸方向に沿って伸長され、がっ、両端か開放されたボ
ア３９．４０がそれぞれ形成され、そのボア３９．４０
は、連通孔４１．４２を介して、そのスプール溝３６．
３７にそれぞれ接続されている。

従って、そのスフ０−ル溝３６，３７は、その連通孔４
１，４２、および、ボア３９．４０を介して、リアクシ
コン・チャンバ４３，４４にそれぞれ接続されている。

’１７”ｒ、ソノコントロールＯパルプＣスフ０−ル３
１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・スツール３１のほぼ中央の
位置には、ンヤフト５９の一端が固定され、そのシャフ
ト５９の他端は、そのコントロール・パルプ・ケーシン
グ２０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。

・、Ｏワー・シリンダ１４は、そのコントロール・パル
プ１３のケーシング２０に一体的に形成され、カッ、ソ
ノコントロール・パルプ１：ｌＤノｅ’７−・シリンダ
・ポート２４，２５．２６に接続されたシリンダ・ボア
４８を備えるパワー・シリンダ・ケーシングと、そのパ
ワー・／リンダ・ホー１゛２４．２５、および２６に対
応して接続された一対のシリンダ室４９．５０をその７
リンダ・ボア４８内に形成するように、そのシリンダ・
ボア４８内に往復摺動可能に配置されたパワー・ピスト
ン５１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５１に連結され、他
端がそのパワー・シリンダ・ケーシングを貫通して外側
に突出されたプッシュ・ロッド５２と、そのノ０ツシュ
・ロッド５２の反対側の位置で、そのプッシュ・ロッド
５２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５３とより構成されている。

勿論、ソノコントロール・パルプ１３のパワー・シリン
ダ・ポート２４．２５は、連通路４５．４６を介してそ
のシリンダ室５０に、件だ、パワー・シリンダ・ポート
２６は、連通路４７を介して、そのシリンダ室４９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５２の他端は、キャブ・オーバ型トラックのン
ヤシ・フレーム側に取り伺けられ、また、そのブツシュ
・ロンド５２０反対側に位置されたロッド５３は、ステ
アリング・アーム（図示せず）を駆動するドラッグ・リ
ンク（図示せず）側に取り付けられる。′＝１だ、イン
テグラルノー？ワー・ステアリング・ギヤにおいてはロ
ッド５３の動きがギヤを介してステアリング・アームを
回転させドラッグ・リンクを駆動させている。

リアク／コン連通路１５は、上述したコント「１−ル・
パル７”１３の一対のりアクンコン・チャンバ４３．４
４を−ｑいに連絡している。

すなワチ、そのコントロール・バルブ１３のコントロー
ル・バルブ・ケーシング２０において、両イ則には、そ
のリアクシコン・チャンバ４３．４４に連絡された一対
のリアクシコン・７ｊｅ−）２７゜２８がそれぞれ形成
され、そのリアクシコン連通路１５の一！１′Ｍがその
リアクシコン・ポート２７に、他端がそのリアクノコン
・ポート２８にそれぞれ接続されている。

勿論、そのリアクシコン連通路１５には、所定の内径お
よび長さの配管が使用されるが、そのような配管を使用
することなく、そのコントロール・バルブ・ケーシング
２０−！たけパワー・ソリンダ・ケーシング内に穴あけ
加工を施すことによって形成するものでも良い。

反力調整弁１６は、そのリアクシコン連通路１５に配置
されている。

その反力調整弁１６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５４．５５を備えるバルブ０ケーンングと、そ
のスプール６チヤンパ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４
５４．５５間を流れる圧油の流量が調整され、換言する
ならば、す゛アク７ヨン・チャンバ４３．４４内の圧力
の調整がなされる。

勿論、その反力調整弁１６は、その一対のポー）５４．
５５間を流れる圧油の流量を調整し得るものであれば、
形態は任意である。

また、その反力調整弁１６は、後述するコントロール・
ユニット６０からの出力電流に応じて、そのスプールを
往復摺動させるアクチュエータとしてのサーボ・モータ
（図示せず）を内蔵している。

勿論、そのサーボ・モータ以外に、ステッピング・モー
タをそのアクチュエータとして使用することも司能であ
る。

コントロール・ユニット６０は、ワイパ・スイッチ６１
．および車速センサ６２に電気的に接続され、それらか
らの信号に応じてそのサーボ・モータを駆動するように
、換言するならば、その反力調整弁１６を開閉するため
、そのサーボ　モータに送られる出力電流を制御するよ
うに構成されている。

ソノコントロール・ユニット６０は、主として、入力お
よび出力回路、記憶回路、演算回路、制御回路などより
なシ、そのワイパ・スイッチ６１゜および、車速センサ
６２がその入力回路に接続され、また、その反力調整弁
１６に内蔵されたサーボ・モータがその出力回路に接続
されている。

従って、そのコントロール・ユニット６０とその車速セ
ンサ６２との組合せにおいては、そのコントロール・ユ
ニット６０はその車速センサ６２からの信号を入力し、
出力信号をそのサーボ・モータに送り、その反力調整弁
１６における絞り量が変えられ、その結果、・ぐワー・
ステアリングＩＯが車速感応型に構成され、さらに、そ
のコントロール・ユニット６０．　　ワイパ・スイッチ
６１、および、車速センサ６２の組合せにおいては、そ
のワイノヤ・スイッチ６１の月勢下で、その反力調整弁
１６における絞り量が相対的に大きくなるように、換言
するならば、単に車速感応型に構成されることのみなら
ず、雨天走行時でのタイヤと路面との抵抗が小さくなる
ことを考慮し、相対的に反力が大きくなる車速感応型に
構成はれる。

次に、上述のパワー・ステアリングＩＯ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、晴天
時、換言するならば、ワイノＰ・スイッチ６１が消勢さ
れた状態で低速走行する場合、車速センサ６２からの信
号をコントロール・ユニット６０が入力し、さらに、そ
のコントロール−ユニット６０が反力調整弁１６のサー
ボ・モータに出力電流を送り、その結果、その反力調整
弁１６のスプールが摺動きれ、スプール・チャンバ内の
通路断面積が広くされている。

そのような状態において、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
り流量が調整され、所定の流量の圧油力、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、コントロールの
バルブ・スフ０−ル３１　カ中立位置（／Ｃｆｆｔカれ
ているときには、排出ポート２３からオイル・リザーバ
５６側に戻されるが、そのコントロール・バルブ・スプ
ール３１がステアリング操作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・やワー
・シリンダ１４のシリンダ室４９，５０の何れか一方、
および、リアクシコン・チャンバ４３．４４の伺れか一
方に送られる。

９１ｎハ、’ｃｔｖコンｌ−ロールＨハルツ−スフ０−
ル３１が図において右側に摺動されれけ、その供給、１
５−　）　２１；、−ｔのコントロール争バルブＣスプ
ール３１のスプール溝３７を介してパワー・シリンダ・
ポート２６に連絡され、圧油はパワー・シリンダ１４の
シ□リンダ室４９に送られ、パワー・ピストン５１が図
において左側に言い換えればパワー・シリンダ１４が右
側に摺動される。

そのように圧油が供給されるとき、その圧油の一部は、
連通孔４２およびボア４０を介してリアクノコン・チャ
ンバ４４に送られる。

そのような操舵による反力は１、そのリアクシコン・チ
ャンバ４４内の圧力によって与えられるが、上述したよ
うに、低速走行時は、反力調整弁１６の通路断面積が広
くされているため、そのリアクシコン・チャンバ４４内
の圧油が、リアクンコン連通路１５を通り、その反力調
整弁１６によって極端に絞られることなく、他力のりア
ク７ョン・チャンバ４３に送られる。

勿論、’Ｃのコントロール［Ｆ］ノ’？ルプ［有］スフ
ール３１が」＝述のように摺動されれば、排出、Ｉ？−
ト２３がスプール溝３６に連絡されるため、そのリアク
シコン・チャンバ４３内の圧油はオイル・リザーバ５６
側に戻される。

従って、上述の反力調整弁１６による圧力降下が小さく
なり、右左のリアクシコン・チャン・ぐ４３．４４内の
圧力差が小さくなって、そのコントロール・バルブ・ス
プール３１の摺動に対して大きな抵抗とならず、換言す
るならば、低速走行時の操舵が小さい操作力をもってな
される。

ｔ＊、ソ（７）コントロールＯノぐルズＣスプール３１
が図において左側に摺動されれば、供給列ビート２２が
スプール溝３８に、排出ポート２３がスプール溝３７に
、それぞれ連絡され、連通路４５゜４６を介して圧油が
パワー・シリンダ１４のシリンダ＄５０、および、リア
クシコン・チャンノく４３に、それぞれ送られ、ノクワ
ー・ピストン５１が図において右側にすなわちノＲワー
・シリンダ１４が左側に摺動される。

そのリアクシコン・チャン・ぐ４３内の圧油け、上述し
た場合と逆に、リアクシコン連通路１５を通り、その反
力調整弁１６によって極端に絞られることなく、リアク
シコン・チャンノぐ４４に送られ、そのリアクシコン・
チャンノ′８４４内の油は、ボア４０．連通孔４２を通
り、排出ポー１−２３．５・らオイル・リザーバ５６側
に戻される。

従って、上述した場合と同様に、反力調整弁１６による
圧力降下が小さくなり、左右のりアク７ヨン・チャンバ
４３．４４内の圧力差が小さくなって、ソのコントロー
ルｅ　／＜ルブＣスフール３１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１６の通路
断面積が最大に広げられているこトカラ、リアクシコン
・チャンノ＜４３．４４の相互の圧力差が極めて小さく
なっているため、停車時の操舵が極めて小さい操作力で
可能になる。

また、そのキャブ・オーバ型トラックが高速走行する場
合、車速センサ６２からの信号をコントロール・ユニッ
ト６０が入力し、さらに、そのコントロール・ユニット
６０が反力調整弁１６のサーボ・モータに出力電流を送
り、その結果、その反力調整弁１６のスフ０−ルが摺動
され、スプール・チャンバ内の通路断面積が狭くされて
いる。

上述の場合と同様に、コントロール・パルプ・スプール
３１が何れか一方に摺動されれば、ンリンダ室４９．５
０の何れか一方に圧油が送られて・ぐワー・ピストン５
１が摺動され、その圧油の一部は、リアクンコン・チャ
ンバ４３．４４の何れか一方に送られるが、その反力調
整弁１６のスフ。

−ル・チャンバ内の通路断面積が狭くされているため、
反力調整弁１６による圧力降下が大きくなり、左右のリ
アクシコン・チャンバ４３　、４４　内の圧力差が大き
くなって、そのコントロール・パルプ・スプール３１の
摺動に対して大きな抵抗となり、高速走行時の操舵に比
較的大きな操作力が要求され、走行安全性が向上する。

さらに、そのギャプ・オーバ型トラックが雨天に走行す
る際、ワイパ・スイッチ６１が付勢されると、そのワイ
パ・スイッチ６１および車速センサ６２からのそれぞれ
の信号をコントロール・ニー＝　ブト６０カ入力り、、
’ｃのコントロール・ユニット６０が反力調整弁１６の
サーボ・モータに出力電流を送り、その結果、その反力
調整ｆｆ１６における絞り量が上述した場合よりも相対
的に大きく々る。

従って、乾いた路面に比較し、濡れた路面においてコー
ナリング・フォースが著しく低下しても、反力が相対的
に大きくなるため、雨天走行時、タイヤと路面との抵抗
が小さくなることに起因して、操舵力が変ることが回避
され、換言するならば、操舵力が実質的に一定になり、
安全な走行かり能になる。

上述の具体例１０において、コントロール・ユニット６
０は、ワイパ・スイッチ６１および車速センサ６２に電
気的に接続され、パワー・ステアリング１０を車速感応
型に構成するものとして説明したが、その車速センサ６
２の代りに機関回転敬センザを使用することも可能であ
り、そのようにすれば、パワー・ステアリング１０はイ
幾関回転敬感応型に構成される。

如上のこの発明によれば、オイル・ポンノ０と、フロー
　ＣコントロールＣパルブト、コントロール・パルプ・
スプールの両側に一対のりアク７ョン・チャンハラ（ｆ
ｌｆｉ　エＺ）コントロール・パルブト、パワー・シリ
ンダとよりなるものにおいて、リアクシコン連通路が、
そのコントロール・パルプの一対のリアクシコン・チャ
ンバを互いに連絡するように設けられ、かつ、反力調整
弁が、そのリアクンコン連通路に配置され、さらに、コ
ントロール・ユニットか、ワイパ・スイッチ、車速セン
サ、機関回転敬センザなどに電気的に接続され、それら
からの信号に応じて、その反力調整弁を開閉する出力電
流を制ｒｔｌ’ｌｌＬ、パワー・ステアリングが単に車
速感応型、若しくは、機関回転数感応型になされるのみ
ならず、雨天走行時に、タイヤと路面との抵抗が小さく
なることを考慮し、反力が相対的に大きくなるように構
成されているので、車両の走行条件に応じて、常に適正
な反力が得られ、ステアリング操作による疲労が軽減さ
れ、殊に、晴天走行時と雨天走行時の場合のように、コ
ーナリング・フォースが極端に異なる条件下において、
操舵力が実質的に一定になり、安全な走行がｏｆ能にな
り、しかも、構造が簡単で、従来のパワー・ステアリン
グに容易に適用することもでき、極めて実用的になる。

【図面の簡単な説明】

図はギャプ・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・（ワー・ステアリングの具体例を示
す概説図である。 １０・・車両に使用されるパワー・ステアリング、１１
　・オイル・ボン７’、１２・・フロー・コントロール
０バルブ、１３　　・コントロール０バルブ、１４　パ
ワー・シリンダ、１５・・・リアクシコン連通路、１６
・反力調整弁、３１・・・コントロール・パルプ・スプ
ール、４３．４４・・−リアクンコン・チャンバ、６０
・・・コントロール・ユニット、６１・ワイパ・スイッ
チ、６２・・・車速上ンザ。 −ＪＬ−１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 オイルｅポンフト、フロー［Ｆ］コントロール・パルフ
   ト、コントロール−バルブＣスプールの両側に一対のリ
   アクシコン・チャンバを備えるコントロール・パルプと
   、パワー・シリンダとよりなる車両に使用され″る・や
   ワー・ステアリングにおいて、リアクシコン連通路が、
   そのコントロール・バルブの一対のリアクシコン・チャ
   ンバラ互いに連絡するように設けられ、かつ、 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、 コントロールめユニットが、ワイパースイッチおよび車
   速センサに電気的に接続され、それらからの信号に応じ
   て、その反力調整弁を開閉する出力電流を制御している 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。