JPS60143183A - パワ−・ステアリングに使用されるコントロ−ル・バルブ - 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、車両の・やロー・ステアリングに使用され
るコントロール・バルブ、さらに詳述するならば、速度
感応型でリンケージ型パワー・ステアリングに適するよ
うに改良されたコントロール・バルブに関する。

従来、リンケージ型ノＺワー・ステアリングでは、コン
トロール・バルブが、車両の走行状態に応じて、反力、
すなわち、操舵力を変化させるため、車速感応油圧反力
型に構成されてきたが、ステアリング・ホイールが急激
に操作される際、バルブの応答特性および安定性のため
に、構造が複雑になるか、補償手段を必要としてきた。

この発明の目的は、構造を複雑にすることなしに、バル
ブの静特性、動特性、過渡特性を向上し、またバルブの
安定性を向上し、殊に、ステアリング・ホイールが急激
に操作され、急なバルブ切替えされる際にも、バルブ振
動を抑１ｉｊｌＪ　Ｌ、そのバルブ振動に基づく騒音の
発生を阻止するところの・タロー・ステアリングに使用
されるコントロール・バルブの提供にある。

それらを課題として、この発明の・タワー・ステアリン
グに使用されるコントロール・バルブは、リアクシコメ
・チャンバのためのリアクシコメ・チャンバ・ボア全ス
プールて偏見、フロー・コントロール・バルブを経てオ
イル・ポンプかラノ♀ワー・シリンダに流れる圧油を制
御するものにして、マス・ダンツヤがそのリアクシコメ
・チャンバ内［往復動されるように、そのリアクンコメ
・チャンバ・ボアに適宜の隙間を置いて、嵌め合わせら
れている構成にしている。

以下、この発明に係るパワー・ステアリングに使用すれ
るコントロール・バルブの望寸しい具体例について、図
面を参照して説明する。

＋Ｘ＋は、ギャブ・オーバ型トラックの速度感応型でリ
ンケーノ型・ぐワー・ステアリング５０を構成するため
に適用されたこの発明のコントロール・バルブの具体例
１０を内スしている。

そのコントロール・バルブ１０は、前輪操舵のためにド
ラック・リンク（図示せず）を介してナックル・アーム
（図示せず）に連結さね５るリンク・レバー（図示せず
）にピボット連結されたシリンダ・ボディ５６と、その
シリンダ・ボテ゛イ５６のシリンダ・ゼア５７に往復摺
動可能に配置されたノぐワー・ピストン５８と、一端を
そのパワー・ピストン５８に固定シフ、他端をシャシ側
にヒ０７１ｅット連結した操作コンドとよりなるパワー
・７リンダ５１に組み込まれ、コンペンゼーテイング・
ロント（図示せず）、ピットマン・アーム（１ン１示ぜ
ず）、マニュアル・ステアリング・ギア・ボックス（図
示せず）を介してステアリング・ホイールで・々ルグ操
作されるもので、また、そのパワー・ステアリング５０
の油圧回路においては、油圧配管５４゜５５に配置４さ
れ、オイル・ヂンブ５２から吐出さし、フロー　コント
ローラ・パルス５３　テ流”ｔＡ−ｉＪ整されブこ圧油
をパワー　シリンダ５１Ｖｃ供給し、また、その／Ｆフ
ローシリンダ５１で作業した圧油にそのオイル・ボノノ
５２の吸込み側に戻すもので、バルブ・ボディ１１と、
スプール１２と、スプール・シャフト１３と一対のリア
クシコメ・プランツヤ１４．１５と、一対のプランツヤ
・ストツバ１．６ト、マス・ダンノｅ　１７　ト、一対
のダンノセ・スプリング１８と、反力調整弁１９とを含
んでいる。

そのバルブ・ボディ１１は、パワー・シリンダ５１のシ
リンダ・ボディ５６に組み込捷れ、スプール・チャンバ
２０に開口されたポンプ・ポート２１、一対のノξワー
・シリンダ・ポート２２゜２３、一対のタンク・ポー１
＝２４．２５およびリアクシコメ・ポート２６を備えて
いる。

’！ｆｔ、’ｃのフロー・コントロール・バルブ５３で
流量調整された圧油をそのパワー・シリンダ５１の７リ
ング・チャンバ６０．６１に供給するために、そのバル
ブ　Ｈｅディ１１に形成されたそのポンプ・ポー）２１
は、その油圧配管５４の供給側に、また、そのパワー・
シリンダ・ポート２２．２３は油圧配管５４．５４のシ
リンダ側に、さらには、そのタンク・ポー）２４．２５
は、その油圧配管５５にそれぞれ接続している。

そのスプール１２はリアクシコメ・チャンバ２７のため
のリアクシコメ・チャンバ・ボア２８を備え、そのスプ
ール・チャン・＜２０に往復摺動可能に配置され、その
リアクシコメ・チャンバ２７を形成可能にしている。

また、そのスプール１２は、そのリアクシコメ・チャン
バ・ぎア２８の一端に大径プランツヤ・目？ア２９を、
そのリアクシコメ・チャンバ・ボア２８の他端に小径プ
ランジャ・ボア３０をそれぞれ形成し、そのポンプ・、
Ｉ？−ト２１をそのリアクシコメ・チャンバ２７に連絡
するリアクシコメ連通ポート３１と、そのリアクシコメ
・チャンバ２７をそのリアクシコメ・ポート２６に連絡
するリアクシコメ逃しポルト３２とを備えている。　。

さらに、そのスプール４２は、そのポンプ０・ポート２
１’にそのノぐワー・シリンダ・ポー１−２２　。

２３に切り替え接続するスノ′−ル油室を形成するリン
グ溝３３．３４（ｉ−備えている。

そのスプール・シャフト１３ば、一端イ則をそのスプー
ル１２．１２内に貫通させ、そのスフ０−ル１２をその
スプール・チャンバ２０内にｆ［摺動させるように、そ
のスプール１２の両端に位置され、そのスプール１ｚを
固定する一対のスプール・ストッパ３５を備え、他端ヲ
コメ被ンゼーテイング・コンドに連結している。

さらに、そのスプール１２のｌφ１定構造を詳述するな
らば、そのスプール　シャフト１３は、それらスプ′−
ル・ストッパ３５間に位置されるように、そのスブ゛−
ル・／ヤフト１３の一端側に嵌め合わせられるスリーブ
状ヌに一ザ３７と、そのスフ０−ル・シャフト１３の一
端捉ねじ結合されるナンド３８とによって、そのスプー
ル・シャフト１３の一端側１に固定される一対のスフ０
−ル　ストノアＰ３５にそのスフプールＩｒ挾み伺は、
そのスプール１２を固定する。

それらスプール・ストソノゼ３５はプレート状に形成さ
れたもので、互いに所定の間隔を置いて、所定の位置に
、２個の小穴３６をストツノξ面に開口している。

そのリアクシコメ・シランジャ１４．１５は、大径のも
のと、小径のものとに形成され、太径リアクノコメ・プ
ランジャ１４は、大径シランツヤボア２９およびスプー
ル・シャツ）１３上のス啄−ザに往復摺動可能に嵌め合
わせられ、才だ、小径リアクシコメ・プランツヤ１５は
小径プランツヤ・ボア３０およびスプール・７ヤフト］
３上のスぜ〜す３７に往復摺動可能に嵌め合わぜら１１
５、そのスプール１２内に形成きれたリアクシコメ・、
チャンバ２７を閉じている。

そのように、リアクソコメ　プランジャ１４゜１５が大
径のものと、小径のものとに設計さね、るところは、こ
の蒼ワー　ステアリング５０において、その・ぞワ−シ
リンダ５１が縮み動作する際、ドライバーに操舵が皇く
感じ、捷た、そのパワー・シリンダ５１が伸ひ動作する
際、そのドライバーに操舵が軽く感じるので、換言する
ならは、左右の操作力に差を生じるので、右切りおよび
左切りの操舵力全均等にするにある。

その一対の７０ランツヤ・ストッパ１６は、それぞれス
フ０−ル　チャンバ２０の側内側端面に突出された２個
のピンからなり、それらビンは、スプール・ストツノ′
Ｐ３５の小穴３６を貫通し、対応する大径および小径リ
アクシコメ・プランツヤ１４゜１５に先端を突き当て、
そのスプール・チャンバ２０の内側端面方向へのそれら
リアクシコメ・シランツヤ１４．１５の動きを規制し、
そのスプール・シャツ１１３の動きに伴ない、そのリア
クシコメ・スフ０リノグ１７に協働されてそれらリアク
シコメ・プランツヤ１４．１５にポンピング動作ヲ馬え
、そのリアクシコメ・チャンバ２７に満された油を圧縮
し、そのスプール・シャフト１３に感じる反力に変化を
与える。

ソノマス・ダンノや１７は、そのスプール１２のリアク
シコメ・チャンバ・ボア２８に適宜の隙間装置いて１、
そのスフ０−ル・シャツ）１３に往復摺動案内可能に嵌
め合わせられるカラーに切削加工されて、圧油で満され
タリアクション・チャンバ２７内に往復動される。

寸た、そのマス・ダンパ１７は、そのスプール゛シャフ
ト１３の１わりで、その大径および小径リアクシコメ・
プランツヤ１４．１５との間ニ配（ｉｆされ、バルブ・
センタリング機能を備えるところの一対のダンパ・スプ
リングｉｓ、ｉｓのばね力を受けている。

さらに、そのマス・ダンノ々１７は、ステアリング・ホ
イールが急徴に切り替えされ、る際、効果的な割振効果
を得るために、「自身１７の重さおよびダンパ・スプリ
ング１８．１８のばね定数」あるいは［自身１７０重さ
および往復動を許すための自身１７の両側に形成される
ギャップの大きさ」を調整し、自身１７の固有振動数を
そのスプール１２のそれに合わせ、そのスプール１２が
固准振動数で振動する際、同様の固有振動数で、かつ、
はぼ逆位相で振動し、そのスプール１２に詞振力を作用
さぜるように設定されている。

その一対のダンノξ・スプリング１８．１８ｉ、ｊ：コ
イル・スプリングからカリ、ソノマス・タンノソ１７に
関連して説明されたように、それらリアクシコメ・ソ゛
ランジャ１４，１５とそのマス・グン・ぐ１７との間に
おいて、そのスフ０−ル・シャフト１３、すなわち、ス
イープの寸わりにそれぞれ配置され、それらリアクシコ
メ・グランツヤ１４゜１５にポンピング動作を伺与し、
併せて、バルブ、すなわち、そのスプール１２、マス・
ダンパ１７ｃＤ　タメ６Ｄニュー）・ラル・スプリング
として機能している。

その反力、Ｊｎに弁１９ば、パルプ・Ｉｆイ１１のリア
ク／コメ・ポート２６をｌ出圧自己管５５に接「光する
配管からなるところのリアク７コメ辿路３９に配置され
、七のｌ）　ｆクショ／・チャツバ２７内の圧イ出ケオ
イル・ポンプ０５２の吸込み１則に逃がす油辰を調即し
１．そのりＩり／ヨ／・チャンバ２７内の圧力ヲ匿え、
スフ０−ル・／ヤノ）１３にかかる反力をｆｉｉｌｌ　
（６１するもので、スツール・ナヤンパ（図示せス）、
および、そのスゲ〜ル・チャンバに連絡された一対の；
Ｉｅ−ト４０，４１を備えたパルプ・ボテ゛イと、その
スツール・チャツバ内に往復Ｉ占ｌ励口■能に１己１猷
され、その召三復］皆ｆ助に１，６じてそのスツール・
チャツバ内の、出路ｊａｒ　ｌ＋ｏ　Ａｊｔを変えるス
ツール（図ツバせず）と留Ｓみ、そのトラックの走行送
置にＬ６じて、そのスフ０〜ルなそのスプール・チャツ
バ内（（往３４’Ｍ動さぜ、そのスツール・チャンバ内
の３Ｈ１路１す面積を変え、そのボー１−４０　。

４１間に流れる圧？ｔｒｌＯ冗虜ケ調粗し、そのスフ０
〜ル１２のりアクンコメ・チャン′パ２７内の〕ｈ山に
よって発生される反力４変えるようにイ苦成さ１１でい
る。

さらに許述するならば、この反力謂腎弁１９では、その
トラックが低速足付する場合、その通路断…Ｊ棋ケ広く
し、す／ζ、そのトラックが、笥迷走イー」する場合、
その辿略Ｉ幼聞・唄をう米くするように、そのスプール
勿仕仮宿動させるもので、そのスツールは、また、アク
チュエータ、ｙｌＪえば、サーｉＪ？・モータによって
駆切さｊ２、そのサーＪ？・モータは車速−ヒンリー（
図示せず）からの信号にｊ芯じて１結動するように１再
ＩＪｙ：、されている。

次にｌｊ小ノヨう（’ＣＶｆｊ　ｂＸ　Ｇ）１−たコア
　１’　ｒｌ　／ｌｚ　−７＜ルブ１０およびそのコン
トロール・パルグｌＯｉ組みユΔんグこ・ξワー・ステ
アリング５０の動作ケギャグ・オーバ型トラックの定イ
１状悪にゾｔｉｌ、巳、して述べるに、合、内燃１災関
が連１匡さｔ′１．でいるならば、オイル・ポンプｕ５
２がｘａ　週ａれ、そのオイル・ポツプ６２から１共、
借される）王？出（は、フロー・コントロール・パルプ
５；ｌ＋によって光量調企され、＋５ｒ定）ＩＪＥ　（
ｊ口の概数がコノトロール・）ぐパルプｌＯのポンプ０
・ボー）・２１に送られる。

そのポンプ・ポート２１に送られた圧油は、図に示され
るように、そのスツール１ｚが中立１立置に１置かれて
い０ならば、王として、油圧配−ＩＶ５ｉ５ｋ　ｍｌ　
−Ｃ１タンク・ポート２４．２５からオイル・ポンプ５
２の吸込み側に戻ざ１するが、ステアリング・ホ４−ル
が操舵され、マニュアル・ステアリング・ギア・ボック
ス、ピソトマ／・アーム、コノにンゼーテイノグ・ロッ
ト８全介して、そのスツール・シャフト１３が何れかの
方向に押し引きされ、そのスツール１２がそのスプール
・／ギフト１３の動きの方向に摺動さねるなら＋ｒｆ、
、そのスツール１２の動きに１、ｒスじて、その圧油が
、油圧配管５４．５５のソリノダ１則勿経て、・やワー
・／リンダ５１の７リング・チャ／パ６０，６１の何れ
か一方および、リアクンコノ・チャンバ２７に送られる
。

その操柁に対する反力は、リアク／コメ・チャンバ２７
内の圧力および、一対のダンパ・スグリノグ１８．１８
によって与えられる。

そのようなパワー・ステアリング５０の動作において、
そのトランクが低速走行されるならば、車速センサから
の信号に応じて、ザ〜ボ・モ＝夕が駆動され、反力調整
弁１９のスツールが摺動され、スツール・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、そのリアクンコノ・チャンバ２７内の圧油は、
リアクンコメ逃し、ｌＦ　−１−３２、’）　アク７ヨ
ンーポー１・２６に流れ、さらに、リアクシコノ通路３
９を経て、オイル・ポンプ５２の吸込み側に流れ、その
際のそのリアクシコノ・チャンバ２７内の圧油は、その
リアクンコノ・シランツヤ１４゜１５の摺動を妨げるよ
うな４Ｊ（抗にならず、その結果、その低速庫行時の操
舵は小さな操作力で行なわれる。

勿論、そのトランクが停車時に操舵哀れるならば、走行
速度が零であり、反力調整弁１９０通路断面積が最大に
広げられているので、そのリアクンコノ・チャンバ２７
内の圧力が大気圧に近い状態になり、据切り、幅寄せ、
切返しなどが小さな操作力で行ｌわｔｌ−る。

１／こ、そのトラックが＋′ＥｉＪ＝Ｍ’−走行されて
いるならは、車速セ／ザからの信号に１、じじて、その
サー・２・モータが駆動ざね１、反力調里弁１９のスプ
ールがづ１イ動され、スツール　チャンバ内の通路断面
積が狭くされている。

イ疋って、そのリアクシコノ・チャツバ２７内の１玉／
ＩＩ］は、その反力調整弁１９の絞りによって、そのオ
イル・ポンプ０５２の吸込みイレ１１に一層戻さノを失
１ｒくなるので、そのリーアク７コノ・チャンバｚ７内
の１ト？山は、リアク／ヨ／・プラノツヤ１４あるいは
１５の摺動に大きな抵抗ＶＣなり、その納采、その高迷
走行鳴「の操舵は比較的大きな操作力で行なわれる。そ
のように、筒捧矩イ■時の慄舵Ｖこは、比較的大きな操
作力がうδれ、走行安ス＋：　ＴｔＥ　７１・向上さノ
′１．る。

捷だ、そのトラックの低運足付時、尚迷走６時、語切り
時などにおいて、パワー・ステアリング５０が］二連の
ように動１′［δれるのであるが、リアランク／・プラ
ノツヤ１４，１５が大使のものと、小径のものとよりな
るので、その・Ｑワー・ステアリングにおける・ぐワー
・／リンダ５１の縮み動作および伸び動作の廃、布切９
の操作力とＥリリのづ栗１乍力との差が悌ので小さくな
り、づ央口するなら（ｒｉ、布切シおまひ芹切りの操舵
力が〕句寺Ｉｔさね、ている。その、姑米、この・やワ
ー・ステアリング５０は、トランク慄カｌ饅Ｃよる固体
的疲労からドライバーを屏放している。

ざらに、そのトラックの低速走行時、高速走行時、ｊ居
りＪり時などにおいて、その・マヮー・ステアリング５
０がｒ］＋１運の動作をなす際、ステアリング・ホイー
ルが、い、故に切Ｉ）替えされ、そのスツール１２が涌
、なパルプ切り賛えされるとしても、ダ／・や・ツノ０
リノグ１８．１８のばね力士−にあるマス・グ／・や１
７は、月三ｆ′出で（１冷さ）′１．たりアクシヨン・
チャンバ２７　ｌ／ｉにおいて、そのスフ０−ル１２の
動作に対して、逆位イ１」で鯛さ、そのスツール１２に
制珈カケ１′「用芒せる。そのＡ６米、そのスツール１
２の振動が仰ｔｉｊｌｌδＪ］１、そのように具備され
たパルプ自身の市１」撤スカ未によって、バルブ伽動に
卆りく騒ｊ′１の発生か肋ＩＬされる。

前回の具１付列１０・汀、リアクンコノ・ノ０ランツヤ
１４　、１５１ｆｊ４にパルプ・士ノタリノグ・スプリ
ングを１妃１−１ｍ　して、構成することも用゛］化で
あり、壕だ、−％Ｊのグツ・Ｐ・スフ０リング１８，１
８を省いて、そのリアクンコノ・プラノツヤ１４．１６
間ＶＣバルブ・七ンタリノグ・スプリングを配置した、
Ｊ９［１消、ばね力から屓放でれたマス・ダン・や１７
を１）゛む１・Ｋ１成ＶＣすることもｉ丁目にである。

１だ、目１１述の具体１列１０では、その反力、鉤整カ
ニ１９か、キャブ・オーバ型］・ランクの走行速度、す
なわち、車速に応じて絞り量金調ｒｌｊするものとして
、湿間されたが、そのトラックに搭−成された内燃イ幾
関の回転ばに応じて絞り破伊訴１４１するように４’ｆ
４成することも用油でりる。

その、揚台、その反力ＦＡ’１５弁１９を１駆動するサ
ー＋ｌ？・モータニ、トランスミソノヨノに配装置され
る１穴間回転妓セ７ザ〃）らの信号ＶＣよって駆動され
ることになる。

如」二のこの兄１４Ｉ」によれば、リアク／ヨ／・チャ
ンバの／こめのりアクション・チャンバ・？ア勿スプー
ルＫ　１１ｉｆｉ　Ｌ　、フロー・コントロール・バル
ブを社でオイル・ポンプから・ぐ１ノー・／す／グにτ
ＩＩＴ、れる圧ｆ′山’Ｋ　ｒｊｌｌ　ｆｌｌｌｌする
コントロール・パルプブにおいて、マス・ダンノｅがそ
のリアランク／・チャツバ・ボアにり＆宜の隙間を置い
て欧め合わせられ、そのリアクソコノ・チャンバ内に往
偵動さノ９−るので、ステアリング・ホイールが急倣に
切誉し操作され、そのスプールが芯なパルプ切り替えさ
れる除、そのマス・ダ／・ぐかそのスフ０−ルの動きに
対して灰位（ｌ」で切さ、そのスプールにｔｌｉｌｌ動
力を作用し、その結果、そのスプールの撮動が仰ｔｌｆ
ｌｌされ、所１ｊ飢バルブｊ辰！初が用ｊ市１ｊされ、
そのバルブｊ辰動による騒昌の発生が１）１１止され、
そのようにして、バルブの静特性・動特性および過渡付
性が向上され、−また、バルブの女蓋性が同上され、〃
目えて、反力ｉ週顆升によって・単円の走行状態に尾、
じた反力が倚らｔＬ１操舵が安定比され、走行がより女
全になることは勿論で、さらに、一対のりアクシヨン・
フ０ランツヤが一層のりアクシヨン・チャンバｆ：　に
？＋じるようＶこ、そのスプールに往仮摺動可能に吠め
合わせられ、しかも、大径のものと手鎖のものとよりな
るので、・ぐワー・シリンダの１縮み動作および伸び動
作の際、石切９の操作力とＥ切ジのノ栗作力との尭が惨
めで小さくなり、侠菖するならば、石切りおよびＥ切り
の１榮Ｈｉｌｔ力がより１句寺ｆしされ、その、端禾、
操・ｄＰがより安定になり、また、ドライバーが操舵に
よる肉体的疲労から廣放さ７１．る。

先のように、図面ケ参照しながら祝明されたこの発明の
具体例からして、そ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省にとって、種々の設計的修正や変
更は容易に行われることであり、さらには、この発明の
内容が、その発明と本質的に同一の珠題を元足し、その
発明と同一の効果を達ｒｊ３ｉ−するとこうのその詫ψ
Ｊと本質的ＶｃｌＩ−Ｉｊ〜の態様に容易に直き侠えら
れるでろろう。

【図面の簡単な説明】

図は、キャブ・オーバ型トラックの運度感）、ｓ型でリ
ンケージ型・ぐワー・ステアリングＶＣ３ｉ用されたこ
の発明のコントロール・バルブの具体例を示す概説図で
ある。 １０・・・コントロール・バルブ、１１・・バルブ。 ボディ、１２・・スプール、１３・・・スプール・シャ
フト、１４，１５・・リアクシコノ・プランツヤ、１６
・・プランツヤ・ストン・や、１７　・マス・ダン・ぐ
、１８・ダノパ・スプリング、１９・・反力調整弁、５
０　ハワー・ステアリング、５１・・・ぐ１ノー・シリ
ンダ、５２・・オイル・インプ、５３・・フロー・コン
トロール・バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 リアクシコメ・チャンバのためのリアクシコメ・チャン
   バ・ぎアをスプールに偏見、フロー・コントロール・バ
   ルブを経てオイル・ポンプからノｅワー・シリンダに流
   れる圧油を制御するものにおいて、 マス・グンノクカソのリアクシコメ・チャンバ内に往復
   動されるように、そのリアクシコメ・チャンバ・ボアに
   適宜の隙間を置いて、嵌め合わせられている。 ことを特徴とするパワー・ステアリングに使用さレルコ
   メトロール・バルブ。