JPS59140168A - 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・モワー・ステアリング
の改良に関する。

一般に、・ぐワー・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。

まだ、そ９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、すなわち、
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、最も適しだ反力を得ること
が困難であったり、また、そのように反力を変化させる
だ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。

この発明の目的は、車両の前進時、走行速度に応じて反
力を常に適正にし、殊に、低速走行での操舵を容易にし
て、ステアリング操作による疲労を軽減し、かつ、高速
走行での操舵を安定させ、ま／こ、その車両の後退時、
容易な操舵を可能にする」；う（（、反力を実質的に一
定にし、しかも、反力制御系統、すなわち、反力調整弁
およびコントロール・ユニットの耐久性を高め、信頼性
を向上するところの車両に使用される・やノー・ステア
リングの４是倶にある。

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０と、フロー°コ
ン１゛ロール・パルブト、コントロール・バルブ・スフ
０−ルの両イ則に一対のリアクシコノ・チャンハラ備エ
ルコントロール・パルブト、ノクノー・シリンダとより
なるものにおいて、リアクシコン連通路カ、ソのコン）
・ロールバルブノー　対ｔｖリアクンヨコンチャンバを
互いに連絡するように設けられ、かつ、反力調整弁が、
そのリアクンコノ連通路に配置され、さらに、コントロ
ール・ユニットがバック・アップ・スイッチ、および車
速センサに電気的に接続され、そのバック・アップ０・
スイッチの動作状態およびその車速センサの信号に応じ
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・ぐノー・ステアリングの具体例１
０を概説的に示している。

その／ぐノー・ステアリング１ｏは、オイル・Ｉノア’
ｌｌと、フロー・コントロール・バルブ■２ト、コント
ロール・バルブ・スプール３１（７）　両１１１１１に
一対のりアクンコン・チャンバ４３　、４４　ｆ　１１
ｉｉ７エルコントロール・バルブ１３と、パワー・／リ
ンダ１４とよりなり、リアクシコノ連通路１５が、その
コントロール・バルブ１３の一対のリアクシコノ・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がそのリアクノコン連通路１５に配置
され、さらに、コントロール・ユニット６０がバック・
アップ・スイッチ６１および車速センサ６２に接続され
、そのバック・アップ・スイッチ６１の動作状態および
その車速センサ６２の信号に応じて、その反力調整弁１
６を開閉する出力電流を制御し、すなわち、前進時に車
速に応じてその一対のリアクンコノ・チャンバ４３．４
４内の圧力を調整して反力を最適にし、後退時にその反
力調整弁１６の動作を停止して反力を実質的に一定にす
るように構成されている。

オイル・ポンプ０１１は、そのキャブ・オーバー型トラ
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・リザーバ５６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、既存のノＰノー・ステアリ
ングに使用されるオイル・、Ｉ？ポンプ同様に構成され
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”　１２１ｒｉ、、’Ｆ
ンプ・ポート１７をそのオイル・ポンプ０１１の吐出側
にコントロール・バルブ・、ｌ？−１−１８ヲ（−（７
））：７ントロール・バルブ１３の供給、ｔ？　−）　
２２偶にそれぞれ接続するように供給配管５７に配置さ
れ、寸だ、ザクンコン・ポー）１９を戻り配管５８に接
続し、そのオイル・ポンプ１１から送られる圧油を調整
して所定の圧油流量をそのコン）・ロール・バルブ１３
に送り、また、余剰の圧油をそのオイル・ポンプ１１０
サクシヨン側に戻している。

コントロール・バルブ１３ｉ、コノトロール・バルブ・
ケーゾング２０と、両端にリアクシコノ・チャンバ４３
．４４を形成するように、そのバルブ・ケーゾング２０
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・バルブ・スプール３１とを含み、その
バルブ・スプール３１にンヤフト５９を連結し、ステア
リング操作に応動して、ステアリング・ノヤフト（図示
ぜず）、シャフト５９を介して、そのバルブ・スプール
３１をそのスプール・チャン・＜２１内に往復摺動させ
るように構成されている。

そのバルフ゛・ケーシング２０にはＪ二連スフロー・コ
ントロール・バルブ１２のコントロール・バルブ・ポー
ト１８に接続されるリング溝２９イτ１き供給Ｊ、１−
２２、オイル・ポンプ１１のザク／コン側に接続される
リング溝３０刊き排出ポー１・２３および後述する・に
ノー・シリンダ１４に接続されルノＰ　ノー・シリンダ
・ポート２４，２５．２６がそれぞれ形成されている。

ソノバルブ・スフ０−ル３１には、そのリング溝２９．
３０に連絡され得るスプール溝３６，３７゜３８を決定
するランド３２．３３，３４．３５が形成され、そのス
プール溝３６．３７は、その・ｑルブ・スツール３１の
両端面に開口され／ζボア３９．４０および連通孔４１
．４２を介してリアクシコン・チャンバ４３．４４にそ
れぞれ連絡されている。

・ぐノー・シリンダ１４は、そのコントロール・バルブ
１３のケーシング２０に一体的に形成され、カッ、ソの
コンｌ−ロール・バルブ１３の・ぐノー・シリンダ・ポ
ー１−２４．２５．２６に接続されたシリンダ・ボア４
８を備える・ぐノー・シリンダ・ケーシングと、その・
やノー・／す／グ・ポート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をそのシ
リンダ・７＋？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・ぐノー
・ビス）・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・ぐノー・ピストツ５１に
連結され、他端がその・Ｐワ−・シリンダ・ケーシング
を貫通して外側に突出されたプソンユ・ロッド５２と、
そのフ０ツ／ユ・ロッド５２の反対側の位置で、そのジ
ノシュ・ロッド５２とは？”ｆ同一軸心的にその・やノ
ー・シリンダ・ケーシングに同定されたロッド５３とよ
り構成されている。

ＩＪＪｉＡ、そのコントロール・・ｑシブ１３の・やノ
ー・シリンダ・ポート２４．２５は、連通路４５　、４
６を介してそのシリンダ室５０に、まだ、・ぐノー・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・ぐノー・シリンダ１４のフ０ツ
ンユ・ロッド５２の他端は、キャブ・オーツ々型トラッ
クの／ヤシ・フレーム側に取り付けられ、捷だ、そのフ
０ツンユ・ロッド５２の反対側に位置されだロッド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）側に取り月けられる。寸だ、
インテグラル・ぐノー・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１゛ラツグ・リンクを駆動させている。

リアクンコン連通路１５は、上述したコントロール・バ
ルブ１３の一対のリアクシコン・チャンバ４３．４４を
互いに連絡している。

スナワチ、ソノコントロール・ノ＜’ルプ１３のコント
ロール・バルブ・ケーシング２０において、両側には、
そのリアクソコン・チャンバ４３．４４に連絡された一
対のりアクノコン・ポート２７゜２８がそれぞれ形成さ
れ、そのリアクシコン連通路１５の一端がそのリアクン
コン・ポート２７に、他端がそのリアクシコン・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または／Ｐクワ−シリンダ。

ケーソ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／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、そのスフ０−ル・チャンバに連絡された一
対のポー１−５４　、５５　ｒ、）備えるバルブ・クー
シンブト、ソのスフ０−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フ０−ルとより構成され
ている。

従って、そのスプールの往待摺動に応じて、そのポート
５４．５５間を流れる圧油の流量が調整され、換言する
ならば、リアク／コン・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１−５４
　、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。

−まだ、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（図示ぜず）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〜り
をそのアクチュエータとして使用することも可能である
。

コントロール・ユニット６０は、パンク・アップ・スイ
ッチ６１、および、車速センサ６２に電気的に接続され
、そのパック°アップ゛スイッチ６１の動作状態および
その車速センサ６２の信号に応じてそのザー月？・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を開閉するだめ、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。

そのコントロール・ユニット６ｏ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
り、そのバック・アップ・スイッチ６１、および車速セ
ンサ６２がその人力回路に接続され、−１′に１その反
力調整弁１６に内蔵されだサーボ・モータがその出力回
路に接続されている。

勿論、そのバック・アップ０・スイッチ６１は、チェン
ゾ・レバー（図示せず）をリバース側にセレクトおよび
ンフトさせるとき付勢されるようにキャブ・オーバ型ト
ラックに搭載された変速機（図示せず）に配置され、そ
のコントロール・ユニット６０は、そのバック・アップ
０・スイッチ６１が消勢されているとき、その車速セン
サ６２からの信号に応じてそのサーボ・モータに出力電
流を送り、また、そのパンク・アップ０・スイッチ６１
が何匁（されているとき、そのサーボ・モータへの出力
電流を遮断し、その反力調整弁１６のスプールを所定の
位置に保持して反力を実質的に一定にするように構成さ
れている。

従って、そのキャブ・オーバ型トラックの前進時に、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、出力信号をそのザーｄ？・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、・ぐノー・ステアリングＩＯが車速感応型
に構成され、寸だ、そのキャブ・オーバ型トラックの後
退時に、そのコントロール°ユニット６０は、そのサー
ボ・モ〜りの駆動を停止し、その反力調整弁１６におけ
る絞り量を一定にし、換言するならば、後退時の操舵に
適するように反力を実質的に一定にするよう、予め決定
された絞り量にその反力調整弁１６を調節する。

次Ｖこ、上述のパワー・ステアリング１０が適用された
キャブ・オーバ型トランクの走行について述べるに前進
時、バック・アップ・スイッチ６１は消勢されているだ
め、コントロール・ユニット６０は車速センサ６２から
の信号を入力し、さらに、反力調整弁１６のサーボ・モ
ータに出力電流を送る。すなわち、そのキャブ・オーバ
型トラックか低速走行する場合に、そのコントロール・
ユニット６０からそのサーボ・モータに送られる出力電
流により、その反力調整弁１６のスズプルが摺動され、
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
シ流量が調整され、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。

その供給ボート２２に送られた圧油は、コントロール・
バルブ・スプール３１が中立位置に置かれているときに
は、排出、１？−ト２３がらオイル・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、その圧油がパワー・／リング
１４のシリンダ室４９．５０の何れか一方、および、リ
アクノコン・チャンバ４３．４４の何れか一方に送られ
る。

伝えｔｒニー’ｆ　、’ｃ　（７）コントロール°バル
ブ・スプール３１が図において右側に摺動されれば、そ
の供給４−　）　２２カ、ソのコントロール・バルブ・
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１
４のシリンダ室４９に送られ、ノソワ−・ピストン５１
が図において左側に言い換えれは・やノー・シリンダ１
４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／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、そのリアクンコン・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、他方のりアク
７ヨン・４チヤンバ４３に送られる。

勿論、ソノコントロール・バルブ・スプール３１が上述
のように摺動されれば、排出ポート２３がスプール溝３
６に連絡されるだめ、そのリアクンコン・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、右左のリアクンコン・チャンバ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。

ｉｋ、’ｃのコントロール＋　バルブ・スフ０−ル３１
が図において左側に摺動されれば、供給ポート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・
母ノー・シリンダ１４のシリンダ室５０、および、リア
クンコン・チャンバ４３に、それぞれ送られ、・・？ノ
ー・ピストン５１が図において右側にすなわちノクノー
・シリンダ１４が左側に摺動される。

そのリアクンコン・チャンバ４３内の圧油は、」二連し
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・チャンバ４４に送られ、そのリアクシコン・チ
ャンバ４４内の油は、ボア４０、連通孔４２を通り、排
出ポート２３からオイル・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
圧力降下か小さくなり、左右のりアク／フン・チャンバ
４３．４４内の圧力差が小さくすらテ、ソノコントロー
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、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
断面績が最大に広げられているこトカら、リアクシコン
・チャンバ４３，４４ｆ７）相互の圧力差が極めて小さ
くなっているだめ、停車時の操舵が極めて小さい操作カ
ナ可能になる。

マタ、ソのキャブ・オーバ型トラックが高速走行する場
合、車速セッサ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のザーＨ？・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
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・・マルプ・スプー
ル３１が何れか一方に摺動されれば、シリンダ室５９．
５０の何れか一方に圧油が送られて／Ｆクワ−ピストン
５１が摺動され、その圧油の一部は、リアクシコン・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のスプール・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
の圧力差が犬きくなって、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、走行安定
性が向上する。

さらに、そのキャブ・オーバ型トラックが後退すると、
すなわち、チェンジ・レバーがリバース側にセレクトお
よびシフトされると、バック・アップ・スイッチ６１が
付勢される。

そのパンク・アップ・スイッチ６１が例勢されると、そ
のコントロール・ユニット６０は、そのサーボ゛・モー
タに送られる出力電流を遮断し、すなわち、そのサーボ
・モータの１駆動を停止し、その反力調整弁１６におけ
る絞り量を一定にし、その結果、後退時の操舵に適する
ように反力が実質的に一定になる。

勿論、そのような状態において、コントロール・ユニッ
ト６０は、そのサーボ・モータに出力電流を送らず、そ
のサーボ・モータの駆動が停止されているため、反力制
御系統、すなわち、反力調整弁１６およびコントロール
・ユニット６ｏの耐久性が高められる。

上述の具体例ＩＯにおいて、コントロール・ユニット６
０は、車速センサ６２に電気的に接続され、前進時に・
ぐノー・ステアリング１ｏ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６２の代りに機関回
転数センサを使用することも可能であり、そのようにす
れば、・ぐノー・ステアリング１０は機関回転数感応型
に構成される。

如上のこの発明によれば、オイル・ポンプとフロー−コ
ントロール・パルブト、コントロール−ハルツ・スフ’
−ルの両側に一対のりアクシヨン・チャンハラ備エルコ
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、リアクンコン連通路が、そのコントロール
・バルブノ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１ノア
クシコン連通路に配置され、さらに、コントロール・ユ
ニットがパンク・アップ・スイッチおよび車速センサに
電気的に接続され、そのパンク・アップ０・スイッチの
動作状態およびその車速セッサの信号に応じてその反力
調整弁を開閉する出方電流を゛制御し、すなわち、前進
時に車速感応型に構成され、後退時に反力調整弁での絞
り量をほぼ一定にするように構成されているので、車両
の前進時、走行速度に応じて反力が常に適正になり、殊
に、低速走行での操舵が容易になりステアリング操作に
よる疲労か軽減され、かつ、高速走行での操舵が安定し
、捷だ、その車両の後退時、容易な操舵を可能にするよ
うに、反力が実質的に一定になり、しかも、反力制御系
統、換言するならば、反力調整弁およびコントロール・
ユニットの耐久性が高められ、信頼性が向上され極めて
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・マノ−・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・ぐノー・ステアリング、１１
　オイル゛ポン７’、１２・・・フロー・コントロール
・バルブ、１３・・コントロール・バルブ、１４・・・
パワー・シリンダ、１５・・・リアクンコン連通路、１
６・・・反力調整弁、３トコントロール・バルブ・スプ
ール、４３．４４・・・リアク／コン・チャンバ、６０
　コントロール・ユニット、６１・・・バック・アップ
０・スイッチ、６２・・車速センサ。 特許出願人　日野自動車工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 オイル°ポンフト、フロー・コントロール・パルフト、
   コントロール・バルブ・スグールノ両（Ｉｌｌに一対の
   りアクション・チャンバを備えるコントロール・バルブ
   と、パワー・シリンダとよりなる車両に使用されるパワ
   ー・ステアリングにおいて、リアクソコン連通路が、そ
   のコントロール・バルブの一対のリアクンコン・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・ユニットが、バック・アップ・スイッチ
   、および、車速センサに電気的に接続さし、ソノパック
   ・アップ・スイッチの動作状態オよびその車速センサの
   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・ぐワー
   ・ステアリング。