JPH0437823Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 この考案は、パワーステアリングに使用される
全油圧式動力かじ取装置の入力に対する応答特性
を向上させるための装置に関する。

従来技術 第３，４図は、従来の全油圧式動力かじ取装置
を使用した一般的な産業車輌、建設車輌などにお
けるかじ取方式の例を示すものであつて、全油圧
式動力かじ取装置１にはタンク２がポンプ３およ
びリリーフ弁４を介して接続されており、ポンプ
３の駆動によつてタンク２から圧油が全油圧式動
力かじ取装置１に供給されるようになつており、
さらに全油圧式動力かじ取装置１には、左右の車
輪のそれぞれについて配設されたシリンダ５，６
が接続され、このシリンダ５，６が全油圧式動力
かじ取装置１から供給される圧油で作動されて、
車輪のかじ取りが行われるようになつているもの
である。そして全油圧式動力かじ取装置１にステ
アリングコラム７を介して取り付けられたステア
リングハンドル８を回転することによつて、シリ
ンダ５，６への圧油の供給を制御するようになつ
ている。

この全油圧式動力かじ取装置１の、ハウジング
１１はポンプ３への接続ポート１２、タンク２へ
の接続ポート１３およびそれぞれシリンダ５，６
への接続ポート１４，１５を具え、内径部には接
続ポート１２へ流入した圧油の流れ方向を接続ポ
ート１３または接続ポート１４，１５へ切換える
ための方向制御弁１６が回転可能に組み込まれて
いる。この方向制御弁１６は、それぞれ外周面に
形成された複数の流体溝および内部と外部を連通
するようになつている複数の連通孔とを具え、互
いに同軸に嵌合されたスリーブ１７とスプール１
８とで構成され、このスリーブ１７とスプール１
８とはセンターリングスプリング１９およびピン
２０によつて連結されている。そして、スプール
１８にステアリングコラム７を介して連結された
ステアリングハンドル８を回すとスプール１８が
センターリングスプリング１９を撓ましながら所
定角度だけスリーブ１７に対して相対的に回転さ
れ、スリーブ１７とスプール１８とにそれぞれ配
設された流体溝および連通孔の相対的位置関係が
変わり、圧油の流れる方向が制御される。

ステアリングハンドル８から手を離すとスプー
ル１８への外部入力が無くなり、スプール１８は
センターリングスプリング１９によりスリーブ１
７に対して中立位置に復帰される。この中立位置
においてポンプ３から接続ポート１２へ流入した
圧油は、方向制御弁１６を通り直接タンク２に戻
るようになつている。

またスリーブ１７とスプール１８とに相対的角
変位が生じた状態では、接続ポート１２へ流入し
た圧油は、メータリング装置２２へ送られ、ロー
タ２３を回転させ、このロータ２３の回転によつ
てメータリング装置２２に流入された圧油と等分
量の圧油が接続ポート１４，１５を介してそれぞ
れシリンダ５，６に送られ、シリンダ５，６を作
動させるようになつている。さらにロータ２３の
回転はドライブ２４を介して方向制御弁１６にフ
イードバツクされ、ステアリングハンドル８の操
作力を補助するようになつている。

上記のような従来の全油圧式動力かじ取装置に
おいては、慣性の大きな車両では、ステアリング
シリンダに発生する急激な圧力の立ち上がりまた
はそれに起因する圧力変動により、車体の動きが
ぎくしやくしたものとなり、滑らかなステアリン
グが出来ないという欠点があり、また全油圧式動
力かじ取装置内の油通路を切り換える方向制御弁
は、中立位置から油通路開口までの領域が狭いた
め、ステアリング操作開始時に敏感に作動し、例
えば車輌が悪路走行時に、車体のシヨツク振動等
により握つているハンドルが僅かでも回転する
と、この回転により方向制御弁が切り換わり、全
油圧式動力かじ取装置が敏感に作動してしまい、
運転者の意志とは無関係にかじ取り操作され、車
体の走行安定性が損われるという欠点を有してい
た。

このため、従来、第５図に示すような、全油圧
式動力かじ取装置とステアリングシリンダとの間
に接続されて、慣性の大きな車輌などのステアリ
ング開始および停止時におけるステアリングシリ
ンダラインの圧力の急激な立上りを一時的にタン
クラインまたは反対側のシリンダラインに流すこ
とにより、ステアリング開始時のステアリングシ
リンダの圧力立上りを滑らかにし、またステアリ
ング停止時の慣性により、ステアリングシリンダ
に発生する圧力の跳ね返りを防止し、さらに運転
者の意志とは無関係に全油圧式動力かじ取装置が
作動しても、一時的にステアリングシリンダに流
れる圧力流体を反対側のシリンダラインまたはタ
ンクに逃すことにより、全油圧式かじ取装置が敏
感に作動しすぎる欠点を改良することの出来る応
答特性調整装置が開発されていた。

この第５図のバルブ機構は、ステアリングハン
ドル８を回転し、全油圧式動力かじ取装置１を右
に切換えると、右シリンダラインにタンク２から
ポンプ３を経てかじ取り装置１のＲポートに至る
圧力流体の流れが発生し、導管３０を介してステ
アリングシリンダ６に導入されるとともに、導管
３１を介して弁３２に導かれている。そして、こ
の圧力流体の圧力がスプリング３３および３３′
の付勢力を越えた場合には、この流体圧力によつ
て弁３２が左方向に変位され、導管３１と導管３
４とが接続されることによつて、圧力流体がスプ
ール弁３５に導入されるようになつている。

スプール弁３５は、中立位置において導管３４
と導管３５とを接続しており、圧力流体をタンク
２に逃してやるようになつている。そしてこのス
プール弁３５の端面には、絞り弁３７を介して圧
力流体の圧力が作用するようになつており、この
流体圧力がスプリング３８および３８′の付勢力
を越えると、スプール弁３５を左方向に変位さ
せ、導管３４と導管３５との接続を遮断するよう
になつている。

全油圧式動力かじ取装置１が左に切換えられ、
左シリンダラインに圧力流体が発生した場合に
は、弁３２およびスプール弁３５が前記と逆方向
に作動して、前記と同様に、導管３１と３４、導
管３４と３６の接続および遮断をそれぞれ行うよ
うになつている。

上記装置において、例えば右シリンダラインの
圧力の急激な立上りがあると、この圧力の上昇に
よつて弁３２が左方向に変位され、導管３１，３
４および３６が接続されることによつて、圧力流
体がタンク２に逃がされ、ステアリングシリンダ
の応答を鈍らせる。そしてまた上記圧力上昇は、
絞り弁３７によつて、時間的遅れをもつてスプー
ル弁３５の右端部に作用し、この圧力がスプリン
グ３８および３８′の付勢力を越えると、スプー
ル弁３５を左に変位させ、導管３４と３６との接
続を遮断することとなるので、圧力の立上り後時
間的に遅れて応答特性調整装置４０が閉鎖され、
以後ハンドル８の切れ角に対応した適正なステア
リング操作が可能となるものである。

しかし上記従来の装置においては、弁３２の開
放時に、圧力流体は直接タンク２に戻るようにな
つているため、その応答特性はスプリング３８お
よび３８′のばね定数及びダンパ３７，３７′によ
つて設定されることとなる。従つて、応答特性を
変更するため、またはスプリング３８，３８′の
疲労等による応答特性の変化に対応するため、ス
プリング３８，３８′を交換する場合に、スプリ
ングの特性のばらつき及びダンパ３７，３７′の
大きさにより正確に調整することが難しいと共
に、特性変更の幅を持たせるためスプリング３
８，３８′の取付スペース及びダンパ室を大きく
取つておかなければならず、装置本体が大型化し
てしまうという欠点を有するものであつた。

目 的 この考案は、上記従来の装置の有する欠点を解
消し、応答特性の変更を容易に、しかも正確に行
うことが出来、さらに装置本体の小型化を図るこ
との出来る全油圧式動力かじ取装置の応答特性調
整装置を提供することを目的とするものである。

構 成 この考案は、全油圧式動力かじ取装置からステ
アリングシリンダに圧力流体を供給する導管の途
中に接続されて、圧力流体が導入される左右一対
の第１ポートと、この一対の第１ポートに隣接し
て配置された第２ポートと、第１ポートと第２ポ
ートとの間に配置され、ニユートラル状態におい
ては、第１スプリングによつて付勢されて第１ポ
ートと第２ポート間を遮断し、第１ポートに導入
された圧力流体によつて付勢されて移動すること
により、第１ポートと第２ポートとを連通するポ
ペツト弁と、第２ポートとタンクに接続された第
３ポートとの間に軸方向に移動自在に配置され、
ニユートラル状態において第２ポートと第３ポー
トとを連通し、何れかの方向に移動されることに
よつて第２ポートと第３ポートとを遮断するスプ
ール弁と、このスプール弁の両端に配設され、互
いに他端方向にスプール弁を付勢し、このスプー
ル弁をニユートラル状態に保持する一対の第２ス
プリングと、このスプール弁の両端部に隣接して
形成され、それぞれ第１絞りを介して第１ポート
から圧力流体を導入される一対のスプリング室
と、スプール弁と第３ポートとの間に交換可能に
配置された第２絞りとを具えていることを特徴と
するものである。

以下この考案を、図面に示す実施例に基づいて
さらに詳細に説明を行う。

第１図において、ハンドル８による全油圧式動
力かじ取装置１を切り換えると、例えば右に切り
換えると、タンク２からポンプ３によつて右シリ
ンダラインに発生した圧力流体は、導管３０によ
つてステアリングシリンダ５，６に導入されると
ともに導管３１によつて応答特性調整装置５０の
ポートａ（第１ポート）に導入されるようになつ
ている。

このポートａから導入された圧力流体は、バル
ブシート５１のパイロツト室ｂ、通路ｈおよび絞
り５２（第１絞り）を介してスプリング室ｊに導
かれるようになつている。

全油圧式動力かじ取装置１を左に切り換えた場
合には、左シリンダラインに発生した圧力流体
は、導管３０′によつてステアリングシリンダ５，
６に導入されるとともに、前記と同様に、ポート
a′（第１ポート）、バルブシート５１′のパイロツ
ト室b′、通路h′、絞り５２′（第１絞り）を経由
してスプリング室j′に導かれるようになつてい
る。

ポペツト弁５３，５３′はバルブシート５１，
５１′のパイロツト室ｂ，b′に隣接してそれぞれ
配置され、軸方向に移動自在となつていて、パイ
ロツト室ｂ，b′とタンクポートｃ（第２ポート）
との間にそれぞれ開閉するようになつており、通
常はスプリング５４（第１スプリング）によつて
付勢されて、パイロツト室ｂ，b′とタンクポート
ｃとの間を遮断している。

スプリング室ｊとj′間には、スプール弁５５が
軸方向に移動自在となるように配置されており、
このスプール弁５５の両端にそれぞれ配設された
スプリング５６および５６′（第２スプリング）
によつてニユートラル状態（図面の状態）に保持
されている。そしてこのニユートラル状態におい
て、スプール弁５５の中央部に形成された環状溝
ｅが通路ｄを介してタンクポートｃと連通され、
また通路ｆと連通している。

この通路ｆとポートｇ（第３ポート）との間に
は、絞り５７（第２絞り）が交換可能に介装され
ており、スプール弁５５の環状溝ｅを通過した圧
力流体は、通路ｆ、絞り５７を介してポートｇか
ら流出し、タンク２又は他のシリンダラインに戻
るようになつている。

上記装置において、全油圧式動力かじ取装置１
が右に切り換わると、圧力流体がステアリングシ
リンダ５，６に導入されてこれを作動させるとと
もに、ポートａに導入される。そしてこのポート
ａに導入された圧力流体によつて、バルブシート
５１のパイロツト室ｂの圧力がスプリング５４の
押圧力を越えると、ポペツト弁５３が左方向に押
されて移動する。（この圧力は低圧であり、従来
のカンバラ方式の様に高圧でブリードオフさせる
ものではない）このため、パイロツト室ｂとタン
クポートｃとが連通されて、圧力流体はポートａ
−パイロツト室ｂ−タンクポートｃ−通路ｄ−ス
プール弁５５の環状溝ｅ−通路ｆを通つてポート
ｇからタンク２又は他のシリンダラインに環流さ
れる。

従つて、ステアリング開始時等において流体圧
力の急激な上昇があると、ポペツト弁５３の開放
によつて圧力流体がタンク２又は他のシリンダラ
インに逃がされ、ステアリングシリンダ５，６の
応答を遅らせることが出来るものである。

そして圧力流体の流量が多くなると、絞り５７
の前後で差圧が発生し、この絞り５７の背圧の上
昇は、絞り５２を介してスプリング室ｊに伝えら
れる。

このスプリング室ｊの圧力がスプリング５６，
５６′および反対側のスプリング室j′の圧力（す
なわち接続部a′の圧力）とによる押圧力を越える
と、スプール弁５６が左方向に押されて移動し、
通路ｄと環状溝ｅとは遮断され、ポートｇからの
圧力流体の流出は止まる。

従つて、ステアリング開始時等において流体圧
力が急激に上昇した場合、低圧領域において、ポ
ペツト弁５３の開放によつて、圧力の立上りから
一定時間圧力流体がポートｇから流出されると、
スプリング室ｊの圧力上昇によつてスプール弁５
５が閉鎖され、ポートｇからの圧力流体の流出が
止まる。この流量はステアリング操作上問題のな
い範囲で選定される。そしてこの後は、この装置
５０がない状態と同じになり、ハンドル８の切れ
角に応じた適正なステアリング操作が可能となる
ものである。

全油圧式動力かじ取装置１を左に切り換えた場
合も同様である。

ここで上記装置の応答特性は、絞り５７および
スプリング５４によつて決定され、絞り５７の絞
り量の変更（すなわち絞りの交換）のみの交換に
よつて、応答特性の変更が容易に行われるもので
ある。

第２図は、この考案の他の実施例を示すもので
あつて、第１図の実施例において、絞り５７の出
口とポートｇとの間に切換弁６０を接続したもの
であり、他の部分の構成については第１図のもの
と全く同じである。

この切換弁６０は、他の油圧パイロツトや電気
信号、または手動によつて作動され、例えば高速
走行時等において応答を早くした方が良い場合に
は、この切換弁６０が切り換えられてタンク２又
は他のシリンダラインへの回路が遮断され、この
装置６０が無い状態と同じステアリング操作を行
うことが出来る。

従つて車の走行状態に応じて、ステアリングの
応答特性を選択することが可能になるものであ
る。

効 果 以上のように、この考案によれば、ステアリン
グ操作開始時における流体圧力の急激な上昇によ
つてステアリングシリンダが敏感に反応し、車体
の走行安定性が損われるといつた虞れが無くなる
とともに、ステアリング操作の応答特性を変更す
る場合には、スプール弁とタンクに接続された出
口ポートとの間に介装された第２絞りを交換する
だけで簡単に、しかも第１スプリングを交換する
場合よりも正確な調整を行うことが出来るもので
あり、しかも第１スプリングの交換によつて応答
特性を変更する場合のように、第１スプリングの
取付スペースを大きく取つておく必要がないの
で、装置本体の小型化に大きく貢献出来るという
優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す概略断面
図、第２図はこの考案の他の実施例を示す回路
図、第３図は従来の全油圧式動力かじ取装置を使
用したパワーステアリングの構成図、第４図は第
３図の全油圧式動力かじ取装置の断面図、第５図
は従来例を示す回路図である。 １……全油圧式動力かじ取装置、２……タン
ク、５，６……ステアリングシリンダ、３０，３
０′……導管、５０′……応答特性調整装置、５
２，５２′……絞り（第１絞り）、５３，５３′…
…ポペツト弁、５４……スプリング（第１スプリ
ング）、５５……スプール弁、５６，５６′……ス
プリング（第２スプリング）、５７……絞り（第
２絞り、ａ，a′……ポート（第１ポート）、ｃ…
…タンクポート（第２ポート）、ｇ……ポート
（第３ポート）、ｊ，j′……スプリング室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 全油圧式動力かじ取装置からステアリングシリ
   ンダに圧力流体を供給する導管の途中に接続され
   て、圧力流体が導入される左右一対の第１ポート
   と、この一対の第１ポートに隣接して配置された
   第２ポートと、第１ポートと第２ポートとの間に
   配置され、ニユートラル状態においては、第１ス
   プリングによつて付勢されて第１ポートと第ポー
   ト間を遮断し、第１ポートに導入された圧力流体
   によつて付勢されて移動することにより、第１ポ
   ートと第２ポートとを連通するポペツト弁と、第
   ２ポートとタンクに接続された第３ポートとの間
   に軸方向に移動自在に配置され、ニユートラル状
   態において第２ポートと第３ポートとを連通し、
   何れかの方向に移動されることによつて第２ポー
   トと第３ポートとを遮断するスプール弁と、この
   スプール弁の両端に配設され、互いに他端方向に
   スプール弁を付勢し、このスプール弁をニユート
   ラル状態に保持する一対の第２スプリングと、こ
   のスプール弁の両端部に隣接して形成され、それ
   ぞれ第１絞りを介して第１ポートから圧力流体が
   導入される一対のスプリング室と、スプール弁と
   第３ポートとの間に交換可能に配置された第２絞
   りとを具えていることを特徴とする全油圧式動力
   かじ取装置の応答特性調整装置。