JPS6135486Y2 - - 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を介してステアリングホイールｇ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ｋにより駆動される非常用ポンプｈが設け
られていて、非常時非常用手動スイツチｉを閉成
することにより、非常用ポンプｈ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ｉ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ｉを入れ忘れる虞れもある
など、非常用油圧ポンプｈ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、これらの回転スイツチ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、主ポンプの吐出圧
油の圧力変動が大となつても誤動作せずに信頼性
の優れ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４ａにおける逆止弁１
５の流入側にはタンク１６に接続したドレーン路
１７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
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２
０_２とが接続（ONとなる）されて電源１０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２９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１２
ｂ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２６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２６ｂ・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を経て非常スイツ
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。これによつて第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）と左・右操向位置の時（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、車両走行中主ポン
プ４の吐出量が低下して絞り１８，１９間を流れ
る油量が低下し、その間の圧力が設定圧力以下と
なる圧力スイツチ２０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、圧力スイツチ２０はドレーン路１７の絞
り１８と絞り１９との間に設けてあるから、操向
時、非操向時に主ポンプ４の吐出圧力の変動が大
であつても圧力スイツチ２０に作用する圧力の変
動は小さくなつて圧力スイツチ２０が誤動作する
ことがないと共に、絞り１８，１９間の圧力は吐
出路４ａの圧力よりも低圧となり、圧力スイツチ
２０には高い圧力が作用しないから耐久性が優れ
て信頼性のあるものとなる。

また、ドレーン路１７に絞り１８，１９を設
け、この絞り１８，１９間の圧力でONする圧力
スイツチ２０を設けただけであるから、通常の油
圧回路に特別な変更をする必要がないと共に、構
造簡単である。

また、主ポンプ４の吐出圧油が非常用ポンプ９
に逆流するのを逆止弁１４で阻止され、非常用ポ
ンプ９の吐出圧油が主ポンプ４に逆流することを
逆止弁１５で防止できると共に、ドレーン路１７
は逆止弁よりも主ポンプ４側に接続してあるか
ら、非常用ポンプ９の吐出圧油がドレーン路１７
に流れることがなくて非常用ポンプ９が作動して
いる時に圧力スイツチ２０がOFFとなることが
ない。

【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、前記吐出路４ａに主ポンプ４への
   逆流を阻止する逆止弁１５を設けると共に、この
   逆止弁１５より操向操作弁３側の吐出路４ａに電
   動機Ｍで駆動される非常用ポンプ９の吐出路９ａ
   を、非常用ポンプ９への逆流を阻止する逆止弁１
   ４を介して接続し、前記吐出路４ａにおける逆止
   弁１５よりも主ポンプ４側に接続したドレーン路
   １７における絞り１８とこの絞り１８より大きい
   絞り１９との間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を設け、この圧力ス
   イツチ２０を前記電動機Ｍの駆動電気回路に設け
   たことを特徴とする非常用操向装置。