JPH11505198A - パワーアシストされた液圧式ステアリングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ステアリングホイール（２２）をステアリングアクチュエータ（２６）に連結するためハウジングを通って延在するステアリングリンク機構（２４）と、電気的に作動する液圧ポンプ（１２）と、作動液のタンク（１４）を有するタイプのパワーアシストされた液圧式ステアリングシステム（１０）。当該ステアリングシステムは、上記ステアリングアクチュエータ（２６）に連結したブーストシリンダ（３２）と、上記ポンプ（１２）とタンク（１４）とを当該ブーストシリンダ（３２）に流体連結する液圧スプールバルブ（３０）、ポンプ（１２）に連結されたスイッチ（３４）を有してなる。スプール（４０）はパワーアシスト限界を確立するセンタリングスプリング（４２）によってニュートラル位置に片寄らされる。ステアリングホイール（２２）の回転によってステアリングアクチュエータにもたらされる操舵力がパワーアシスト限界よりも小さい場合、ポンプ（１２）がスイッチオフでスプール（４０）はニュートラル位置に維持される。もたらされた操舵力がパワーアシスト限界よりも大きい場合、リンク機構ハウジング（２４）はスプール（４０）を引き込み位置に押しやリそれによってポンプをスイッチオンとし、パワーアシストストロークを介してブースとシリンダ（３２）とステアリングアクチュエータ（２６）を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】 パワーアシストされた液圧式ステアリングシステム 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般的にパワーアシスト（動力補助）された液圧（油圧）式ステア リングシステムに関する。特に、本発明はボートや他の車両のためのパワーアシ ストされた液圧式（ハイドロリック）システムに関する。 従来技術の説明 パワーステアリングシステムは良く知られており、自動車、トラック、ボート 及び他の車両に広く使用されている。海洋での適用のためのパワーステアリング システムに用いられるスプールバルブ（spool valve）とシリンダのセットは米 国ミシガン州のEaton Technologles Eaton Rapids社 から購入可能である。この Eaton製のバルブとシリンダのセットは、ステアリングホイールと舵柄（チラー ）の間に延在するリンク機構ケーブルを有したボートに使用されるように形作ら れて（形成されて）いる。上記ケーブルの端部の剛体ロッドは回動可能に舵柄と バルブスプールの両方に連結している。シリンダロッドもまた舵柄に連結してい る。加圧された作動液（液圧流体）が、ボートエンジンによって駆動されるポン プによってスプールバルブにもたらされる。一方の方向にボートをターンするよ うにステアリングホイールが回される場合、ケーブルは機械的に舵柄を第１のタ ーン方向に動かし、同時にバ ルブスプールを第１作動位置に押しやる。これに応じて、当該バルブはシリンダ をして舵柄を第１ターン位置に動かし、これによってケーブルによってもたらさ れた機械的な力の他に液圧的な操舵力がもたらされる。同様に、ステアリングホ イールがボートを第２の逆方向にターンするように回される場合、上記ケーブル は機械的に舵柄を第２ターン方向に動かし、同時にバルブスプールを第２作動位 置に押しやる。そして上記バルブはシリンダをして舵柄を第２ターン位置に動か し、ケーブルによってもたらされた力の他に液圧的な操舵力をもたらす。 発明の概要 本発明は、作動部材、液圧ポンプ及び当該ポンプと連結した作動液のタンクに 機械的に連結したリンク機構（リンケージ）とむすびついた使用のためのパワー アシストされた液圧式システムである。パワーアシストされた液圧式システムの １つの実施例では、上記ポンプに電気的に相互連結されたスイッチ、液圧ブース トシリンダ及び液圧スプールバルブが備えられている。上記スイッチはリンク機 構によって作動部材に作用する力に感応し、リンク機構によって作動部材に働く 当該力がパワーアシスト限界（しきい値）よりも大きい場合に作動液が流れ始め るようにポンプを作動する。液圧ブーストシリンダは、作動部材、ベースエンド ポート及びロッドエンドポートへの相互連結のために形作られたロッドを有する 。液圧スプールバルブは弁体とスプールとを備えてなっている。弁体はスプール 室、ポンプから当該スプール室に作動液 をつなぐためのポンプ通路（port and passage）、スプール室とブーストシリン ダのベースエンドポートとの間で作動液をつなぐためのベースエンド通路、及び スプール室とブーストシリンダのロッドエンドポートとの間で作動液をつなぐた めのロッドエンド通路を有している。上記スプールはリンク機構によって作動部 材に作用する力に反応し、作動部材に作用する力がパワーアシスト限界よりも大 きい場合にニュートラル位置と第１及び第２作動位置との間で移動する。スプー ルとスプール室とは、ポンプ通路をロッドエンド通路に流体的につなぐように形 作られ、スプールが第１作動位置へ押しやられる場合にブーストシリンダを第１ ストローク方向に駆動させる。スプールとスプール室とは、ポンプ通路をベース エンド通路に流体的につなぐように形作られ、スプールが第２作動位置へ押しや られる場合にブーストシリンダを第２ストローク方向に駆動させる。 液圧式システムの別の実施例において、弁体は更にスプール室からタンクへ作 動液をつなぐためのタンク通路を有する。スプールとスプール室とは、スプール が第１作動位置へ押しやられる場合にベースエンド通路をタンク通路に流体的に つなぐように形作られる。スプールとスプール室とは、スプールが第２作動位置 に押しやられると再生液圧回路においてロッドエンド通路をポンプ通路に流体連 結し（流体的につなぎ）、且つベースエンド通路とロッドエンド通路からタンク 通路を流体分離するように形作られる。スプールとスプール室とはまた、スプー ルがニュートラル位 置にある場合にポンプ通路とタンク通路からベースエンド通路とロッドエンド通 路とを流体分離するように形作られる。 パワーアシストされた液圧式システムの更に他の実施例において、スプールバ ルブは、パワーアシスト限界力でニュートラル位置にスプールを偏倚する（片寄 らせる）ためのセンタリングスプリングを有する。第１及び第２作動位置はニュ ートラル位置の互いに反対側にある。スイッチが弁体に取り付けられ、ポンプと 電気的につながれる。当該スイッチはスプール室の範囲内でスプールの位置に反 応し、スプールが第１及び第２作動位置にある場合にポンプを作動する。液圧式 システムは、ハウジング内に取り付けられたリンク機構とともに使用されるよう に形作られる。スプールはリンク機構が貫通して延在可能な孔と、ハウジングの 端部を収容するための架台（マウント）を有する。スプール上のハウジングの反 力は、ケーブルによる作動部材に作用する力の大きさに比例する。スプール上の ハウジングの当該反力がセンタリングスプリングのパワーアシスト限界力よりも 大きい場合、スプールは、ブーストシリンダをそれぞれ第１又は第２ストローク 方向に駆動する第１作動位置又は第２作動位置のいずれかに押しやられる。 図面の簡単な説明 図１は、ニュートラル位置で示された液圧バルブとシリンダを備えた本発明に 係るパワーアシストされた液圧式ステアリングシステムを有するボートの図であ る。 図２は、バルブがニュートラル位置にある場合の液圧式システムの作動を示す 図１に示された当該システムの概略図式である。 図３は、引き込み位置で示された液圧バルブとシリンダを備えた図１に示され たボートと液圧式ステアリングシステムの図である。 図４は、バルブが引き込み位置にある場合の液圧式システムの作動を示す図３ に示された当該システムの概略図式である。 図５は、伸長位置で示された液圧バルブとシリンダを備えた図１に示されたボ ートと液圧式ステアリングシステムの図である。 図６は、バルブが伸長位置にある場合の液圧式システムの作動を示す図５に示 された当該システムの概略図式である。 図７は、本発明に係るバルブ／液圧シリンダアセンブリの一つの実施態様の詳 細な平面図である。 図８は、図１に示されたアセンブリの端面図である。 図９は、図７での９−９線に沿ったアセンブリの側方断面図である。 好適な実施態様の詳細な説明 本発明に係るパワーアシストされた液圧式ステアリングシステム１０を有する ボート８（即ち車両）が図１にだいたい示される。液圧式ステアリングシステム １０とその連関した作動液の液圧ポンプ及びタンク（図１に図示せず）を除き、 ボート８はデザイン的に在来のものであり、ステム２０に回動可能に取り付けら れたアウトドライブユニット１８を備えた船体１６を有する。操縦者 はステアリングホイール２２を回転することによってボート８を操舵する。ステ アリングホイール２２はリンク機構アセンブリ２４と舵柄２６（即ち作動部材） によってアウトドライブユニット１８につながっている。ステアリングホイール ２２の回転で、リンク機構アセンブリ２４をして通常のように舵柄２６を機械的 に作動し、それによって操舵ストロークを介してアウトドライブユニット１８を 動かす。下記に一層詳細に記載するように、パワーアシストされた液圧式システ ム１０は、ステアリングホイール２２の使用を介して操縦者によって舵柄に手動 でもたらされた力とは別にこれに加えて、舵柄２６にパワーステアリング力を与 える。パワーアシストされた操舵力は、リンク機構アセンブリ２４によって舵柄 ２６にもたらされる力がパワーアシスト力限界よりも大きい場合には常に（即ち 要求に応じて）、液圧式システム１０によってもたらされる。 図２は、パワーアシストされた液圧式システム１０並びにポンプ１２、作動液 のタンク１４、バッテリ９６及び舵柄へのその機械的電気的インターフェイスの 詳細な概略断面図である。図示のように、液圧式システム１０は液圧スプールバ ルブ３０、ダブルアクション液圧ブーストシリンダ３２及びポンプスイッチ３４ を有している。バルブ３０は、バルブスプール４０が引き込み（即ち第１）及び 伸長（即ち第２）位置の間の往復動運動のために据え付けられた室（チャンバ） ３８を備えた弁体３６を有する。バルブスプール４０はセンタリングスプリング ４２によって引き込 み位置と伸長位置の間の中心乃至ニュートラル位置に片寄らされる。センタリン グスプリング４２は液圧式システム１０のパワーアシスト限界力を確立する。ブ ーストシリンダ３２は、ロッドエンド４８とピストン５２と反対側のベースエン ド５０とを有した室４６を備えたシリンダ体４４を有する。ピストン５２は室４ ６内での往復動運動のために取り付けられている。ピストンロッド５４はシリン ダ３２のロッドエンド４８から延び、舵柄２６に回動可能に取り付けられている 。 スプールバルブ３０の入口乃至ポンプポート５６が作動液ライン５７を介して ポンプ１２に流体連結する一方、バルブの戻リ口乃至タンクポート５８が作動液 ライン５９を介してタンク１４に流体連結する。ポンプ１２は作動液ライン６１ を介してタンク１４から作動液を受けるために連結されている。第１、第２及び 第３ポンプ通路７０、７２及び７４はそれぞれ、ポンプポート５６を室３８に流 体連結する。第１及び第２タンク通路７６及び７８はそれぞれ、タンクポート５ ８を室３８に流体連結する。室３８はロッドエンドポート６０とロッド通路６２ を介してブーストシリンダ３２のロッドエンド４８に流体連結する。同様に、室 ３８はベースエンドポート６４とベース通路６６を介してブーストシリンダ３２ のベースエンド５０に流体連結する。 バルブスプール４０はそれぞれ反対側の第１及び第２端部８０及び８２、及び これら反対側端部の間でスプールを通って延びる孔８４を有する。リンク機構ア センブリ２４は、ステアリングホ イール２２と舵柄２６に機械的に連結した対向端部を有するケーブル２７と、ス テアリングホイールと液圧式システム１０の間で延在するケーブルの部分を取り 囲むハウジング２８とを有する。リンク機構ハウジング２８の端部８６はネジ付 連結具８８によってスプール４０の端部８０に機械的に連結する。リンク機構ケ ーブル２７は舵柄２６に回動可能に連結される前にバルブスプール４０の孔を通 って自由に且つ可動に延在する。したがってステアリングホイール２２の回転で 、ケーブル２７は舵柄２６を操舵ストロークに強制する。 図示の例ではスイッチ３４がバルブ３０に取り付けられ、電気接触部材９１、 ボール９２、ロッド９４及びスプリング（図示せず）を有する。回り止め乃至カ ム凹部９０は、バルブスプールがニュートラル位置にある場合にスイッチ３４に 隣接する位置でバルブスプール４０に位置している。バルブスプール４０がニュ ートラル位置にある場合に上記スプリングはスイッチ３４を電気的に開いた状態 に片寄らせる。ボール９２とロッド９４は接触部材９１のためのアクチュエータ として機能し、バルブスプール４０がその伸長乃至引き込み位置に移動する際に スイッチを電気的に閉じた状態に強制する。 ポンプ１２は、ポンプスイッチ３４によってボートバッテリ９６又は他の適切 な電源に連結した電気モータ（分離して図示せず）を有し、これによって駆動さ れる。したがってポンプ１２は、スイッチ３４が電気的に閉じられた状態でスイ ッチオンとされ、ス イッチが電気的に開かれた状態でスイッチオフされる。 操舵ストローク中リンク機構ケーブル２７によって舵柄２６に働く力は、ケー ブルハウジング２８とセンタリングスプリング４２に関連してバルブスプール４ ０によって機械的に検知される。操舵力が舵柄２６にもたらされる場合には常に 、操舵力と概ね等しい程度で方向において逆向きの反力がステアリングホイール にもたらされた機械的操舵力に比例する。当該反力がセンタリングスプリング４ ２のパワーアシスト限界力よりも大きいならば、バルブスプール４０はニュート ラル位置から出て引き込み位置か伸長位置のいずれかに強制されることとなる。 引き込み位置か伸長位置のいずれかへのバルブスプール４０の動きはまた、ボー ル９２をカム凹部９０から出るように強いて、スイッチ３４を作動しポンプ１２ を動かす。逆に反力がパワーアシスト限界に等しいかそれ以下の値に減少する場 合にはセンタリングスプリング４２の作用下にバルブスプール４０がニュートラ ル位置に戻る。バルブスプール４０がニュートラル位置に戻ると、ポンプスイッ チ３４もまた、ポンプ１２を切る。 バルブスプール４０がニュートラル位置にある場合の液圧式システム１０の作 動は図２に関して記載される。上記のように、リンク機構ケーブル２７により舵 柄２６に作用する操舵力がパワーアシスト限界値よりも小さい場合には常に（例 えば操縦者がストレートコースを維持するかステアリングホイール２２を回さな い場合）、バルブスプール４０はセンタリングスプリング４２によ ってニュートラル位置に片寄らされる。図示の実施態様の場合、バルブスプール ４０と室３８とは、スプールがニュートラル位置にある場合にバルブスプールの 山部分（ランド）１００、１０２がロッドエンドポート６２及びベースエンドポ ート６４をそれぞれ覆って位置しブーストシリンダ３２のロッド端部４８とベー ス端部５０の両方を上記室から流体分離するように形作られる。カム凹部９０も また、ポンプスイッチ３４のロッド９４と位置調整され、それによってポンプス イッチをして電気的に開いた状態とする。したがってポンプ１２はオフとなり、 作動液をスプールバルブ３０に圧送しない。その結果、操舵力がパワーアシスト 限界よりも小さい場合にはステアリングホイール２２の回転を介した舵柄２６に 作用する操舵力のみが舵柄を動かすこととなる。 図３及び図４に示すように、ステアリングホイール２２の反時計方向の回転は リンク機構ケーブル２７を収縮し、右回りの操舵ストロークに舵柄２６を強制す る。この操舵ストロークの間にリンク機構ハウジング２８によってバルブスプー ル４０に働く反力がパワーアシスト限界よりも大きいならば、バルブスプールは 図４に示された引き込み位置に押しやられることとなる。バルブスプール４０が 引き込み位置にある場合、ポンプスイッチ３４もまたその閉じ状態に切り換えら れ、ポンプ１２を作動する。 室３８とバルブスプール４０とは、スプールが引き込み位置にある場合に谷部 １０４、１０６が第２ポンプ通路７２をロッドエンドポート６０に流体連結し、 谷部１０８、１１０が第１及び第 ３ポンプ通路７０、７４それぞれを液圧式システム１０の他の通路乃至出入口か ら流体分離するように、形作られる。したがって、加圧された作動液の流路がバ ルブ３０のポンプポート５６とブーストシリンダ３２のロッドエンドポート６０ の間に確立される。室３８とバルブスプール４０とはまた、谷部１１２がベース エンドポート６４を第１タンク通路７６に流体連結し、谷部１１４が第２タンク 通路７８を液圧式システム１０の他の通路乃至出入口から流体分離するように、 形作られる。したがって、スプール４０が引き込み位置にある場合に、作動液の 戻り流路がブーストシリンダ３２のベースエンドポート６４とバルブ３０のタン クポート５８の間に確立される。 バルブスプール４０が引き込み位置にあるとポンプ１２が動くので、ポンプ１ ２からの加圧された作動液はバルブ３０を介してブーストシリンダ３２のロッド エンド４８に流れ込むこととなる。それゆえにピストン５２とロッド５４とは、 パワーアシスト引き込み操舵力を舵柄２６にもたらすように引き込みストローク に（即ち、第１ストローク方向に）強制される。ピストン５２の引き込みストロ ークの間のブーストシリンダ３２のベースエンド５０から強制された作動液は、 バルブ３０を介してタンク１４に戻る。 図５及び図６に示すように、ステアリングホイール２２の時計回りの回転はリ ンク機構ケーブル２７を伸ばし、左回りの操舵ストロークに舵柄２６を強制する 。この操舵ストロークの間にリン ク機構ハウジング２８によってバルブスプール４０に働く反力がパワーアシスト 限界よりも大きいならば、バルブスプールは図６に示された伸長位置に押しやら れることとなる。バルブスプール４０が伸長位置にある場合、ポンプスイッチ３ ４もまたその閉じ状態に切り換えられ、ポンプ１２を作動する。 室３８とバルブスプール４０とは、スプールが伸長位置にある場合に谷部１０ ８、１１４が第１ポンプ通路７０をブーストシリンダ３２のベースエンドポート ６４に流体連結し、谷部１１０がブーストシリンダのロッドエンドポート４８を 第３タンク通路７４に流体連結するように、形作られる。谷部１０４は、バルブ スプール４０が伸長位置にある場合に、第２タンク通路７２を液圧式システムの 他の通路乃至出入口から流体分離するように、形作られる。したがって、加圧さ れた作動液の流路がバルブ３０のポンプポート５６とブーストシリンダ３２のベ ースエンドポート６４の間に確立され、再生流体流路がブーストシリンダのロッ ドエンドポート６０とバルブの第１ポンプ通路７０の間に確立される。室３８と バルブスプール４０はまた、バルブスプール４０が伸長位置にある場合に、谷部 １１２、１０６が第１及び第２タンク通路７６、７８それぞれを液圧式システム １０の他の通路乃至出入口から流体分離するように、形作られる。したがって、 スプール４０が伸長位置にある場合には、バルブ３０或いはブーストシリンダ３ ２からタンク１４への作動液戻り流路がない。 バルブスプール４０が伸長位置にある場合にポンプ１２が作動 するので、ポンプからの加圧された作動液がバルブ３０を介してブーストシリン ダ３２のベースエンド５０に流れ込むこととなる。それ故にピストン５２とロッ ド５４とは伸長ストロークに（即ち、第２ストローク方向に）強制され、パワー アシスト伸長操舵力を舵柄２６にもたらす。ピストン５２の伸長ストロークでの ブーストシリンダ３２のロッドエンド４８から強制された作動液第１ポンプ通路 ７０へ戻り、ポンプ１２によってもたらされる加圧された作動液と合わさり、再 生液圧回路を生じる。したがって、伸長ストロークでのブーストシリンダ３２の ベースエンド５０にもたらされる作動液の量は、引き込みストロークでのブース トシリンダのロッドエンド４８にもたらされる作動液の量よりも多い。図示の実 施形態において、ロッドエンド４８に関するピストン５２の有効表面範囲は、ベ ースエンド５０に関するピストンの表面範囲の１．５倍(one-half)である（即ち 、ロッド５４の横断面範囲がベースエンドに関するピストンの範囲の１．５倍で ある）。の再生回路配置によって、引き込みストロークと拡張ストロークの両方 でブーストシリンダ３２によって舵柄３２に働くパワーアシスト操舵力が互いに 等しくなる。したがって、操縦者にとっての液圧式システム１０の「フィーリン グ」はステアリングホイール２２の時計方向及び反時計方向の回転の両方で同じ である。 上記のように、バルブスプール４０が引き込み位置にある場合、作動液の流路 がブーストシリンダ３２のベースエンド５０とタンク１４の間に確立される。ス プールバルブ４０が伸長位置にある 場合、流体流路はまた、ブーストシリンダ３２のベースエンド５０とロッドエン ド４８の間に確立される。したがって、液圧式システム１０は、ポンプ１２が故 障するか他の理由のために当該システムがパワーアシスト操舵力を生じることが できない場合でもステアリングホイール２２を回すことによって操縦者が手動で ボート８を操舵することを可能とする。 図７〜９は液圧式システム１０の一つの実施態様の詳細図である。図１〜６を 参照に上記されたバルブ、ブーストシリンダ及びスイッチと同じか機能的に等価 である図７〜９でのバルブ３０、ブーストシリンダ３２及びスイッチ３４の特徴 は、共通の参照番号によって確認される。バルブ３０とブーストシリンダ３２と はボルト（図示せず）による組み立てにおいて相互に取り付けられている。Ｏ− リング１２０、１２２はバルブ３０の反対側端部で室３８とバルブスプール４０ との間にシールをもたらす。スイッチ４０は弁体３６での孔にネジ込み装着され ている。製造の効率と精度のために、バルブ３０は室３８において弁体３６とス プール４０の間に延在する一対のスリーブ乃至ケージ１２４、１２６を有する。 通路７８、７８、７２、７４それぞれのために機械加工された構造孔１２７、１ ２８、１２９、１３０はボール１３２を詰められている。図７〜９に示された液 圧式システム１０は、米国ミネソタ州ミネアポリスの Oildyne 社製のモデル２ ５００ポンプのような１２ボルト小型ポンプでもって使用可能である。液圧式シ ステム１０は、最大効率操作条件（例えば作動圧でのフ ルフロー）でポンプ１２を用いるように、形作られている。 液圧操舵システム１０は好適な実施態様に言及して記載されたけれども、当業 者であれば、本発明の範囲と精神から逸脱することなく形状や詳細部分において 変更をなすことは可能であると認識しよう。例として、クレームされ記載された ように機能する液圧式システムは広汎に変化する公知又は他の有効なアセンブリ 配置において実行可能である。再生液圧回路は、反対端部から延びる一対のロッ ドを有するブーストシリンダが用いられるならば、同程度の引き込み操舵力と伸 長操舵力を備える必要はなくなる。スイッチが作動しパワーアシスト操舵力がも たらされる前により大きな範囲の手動操舵操作を備えるために、カム凹部の幅は 増やすことが可能である。したがって操作者が直線コースを維持する（言い換え ればふらつきの修正を行う）ため、又はターンの中間で（言い換えれば旋回半径 が選択された後でストレートに進むコースに戻る前に）短い操舵ストロークを行 う場合、パワーアシスト操舵力はもたらされないこととなる。他の機械的、電気 的及び／又は液圧配置もまた、舵柄に働く力を検知するために、及び当該力がパ ワーアシスト限界よりも大きい場合にバルブスプールを動かすために用いられる 。例えば、フォースセンサにつながったパイロットバルブがバルブスプールを作 動するために使用することができる。液圧式システムはまた陸上車両や他の用途 にも使用可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 コーズ フレデリック ダブリュ. アメリカ合衆国 ミネソタ州 56058 レ スウェール リージェンシー ロード 224 【要約の続き】 ル（４０）を引き込み位置に押しやリそれによってポン プをスイッチオンとし、パワーアシストストロークを介 してブースとシリンダ（３２）とステアリングアクチュ エータ（２６）を駆動する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．作動部材、液圧ポンプ及び当該ポンプに連結された作動液のタンクに機械的 に連結されたリンク機構と関連して使用されるパワーアシストされた液圧式シス テムにして、 リンク機構によって作動部材にもたらされる力に感応し、リンク機構によって 作動部材にもたらされた当該力がパワーアシスト限界よりも大きい場合にポンプ を作動し作動液の流れを起こすためのスイッチと； 上記作動部材への相互連結のために形作られたロッド、ベースエンドポート及 びロッドエンドポートを有する液圧ブーストシリンダと； スプール室；作動液を上記ポンプからスプール室へ流体連結するためのポンプ 通路；作動液をスプール室とブーストシリンダのベースエンドポートとの間で流 体連結するためのベースエンド通路；作動液をスプール室とブーストシリンダの ロッドエンドポートとの間で流体連結するためのロッドエンド通路；を有する弁 体、及びスプール室内に取り付けられリンク機構によって作動部材にもたらされ る力に感応して当該リンク機構によって作動部材にもたらされた力がパワーアシ スト限界よりも大きい場合にニュートラル位置と第１作動位置と第２作動位置の 間で動くためのスプールを備えてなり、スプールが第１作動位置に押しやられる 場合には上記スプールとスプール室とがポンプ通路をロッドエンド通路 に流体連結するように形作られブーストシリンダをして第１ストローク方向に駆 動し、スプールが第２作動位置に押しやられる場合には上記スプールとスプール 室とがポンプ通路をベースエンド通路に流体連結するように形作られブーストシ リンダをして第２ストローク方向に駆動するようになった液圧スプールバルブと ；を備える液圧式システム。 ２．上記弁体が更に作動液をスプール室からタンクに流体連結するためのタンク 通路を有し、スプールが第１作動位置に押しやられる場合には上記スプールとス プール室とがベースエンド通路をタンク通路に流体連結するように形作られるよ うになった請求項１のパワーアシストされた液圧式システム。 ３．スプールが第２作動位置にある場合には上記スプールとスプール室とが更に タンク通路をベースエンド通路とロッドエンド通路から流体分離し、再生液圧回 路においてロッドエンド通路をポンプ通路に流体連結するように形作られるよう になった請求項２のパワーアシストされた液圧式システム。 ４．スプールがニュートラル位置にある場合には上記スプールとスプール室とが 更にベースエンド通路とロッドエンド通路とをポンプ通路とタンク通路とから流 体分離するように形作られるようになった請求項３のパワーアシストされた液圧 式システム。 ５．スプール弁が更にパワーアシスト限界力でスプールをニュートラル位置に片 寄らせるためのセンタリングスプリングを有し、第１及び第２作動位置がニュー トラル位置の両反対側にあるよう になった請求項４のパワーアシストされた液圧式システム。 ６．請求項５に係り、且つ更に弁体に取り付けられスプール室内のスプールの位 置に感応するスイッチを有し、スプールが第１及び第２作動位置にある場合に当 該スイッチが作動するようになったパワーアシストされた液圧式システム。 ７．当該システムがハウジング内に取り付けられたリンク機構と共に使用される ように形作られ、リンク機構が貫通して延在する開口とハウジングの端部を収容 するための取付手段とを上記スプールが更に有するようになった請求項６のパワ ーアシストされた液圧式システム。 ８．上記スプールバルブがパワーアシスト限界力で上記スプールをニュートラル 位置に片寄らせるためのセンタリングスプリングを有し、第１及び第２作動位置 がニュートラル位置の両反対側にあるようになった請求項１のパワーアシストさ れた液圧式システム。 ９．請求項８に係り、且つ更に弁体に取り付けられスプール室内のスプールの位 置に感応するスイッチを有し、スプールが第１及び第２作動位置にある場合に当 該スイッチが作動するようになったパワーアシストされた液圧式システム。 １０．当該システムがハウジング内に取り付けられたリンク機構と共に使用され るように形作られ、リンク機構が貫通して延在する開口とハウジングの端部を収 容するための取付手段とを上記スプールが更に有するようになった請求項９のパ ワーアシストされ た液圧式システム。 １１．上記弁体が更に作動液をスプール室からタンクに流体連結するためのタン ク通路を有し、スプールが第１作動位置にある場合に上記スプールとスプール室 とがベースエンド通路をタンク通路に流体連結するように形作られるようになっ た請求項１のパワーアシストされた液圧式システム。 １２．請求項１１に係り、且つ更に弁体のポンプ通路に流体連結された液圧ポン プと；弁体のタンク通路に流体連結された作動液のタンクと；上記液圧ポンプを 駆動するための電気モータと；当該電気モータを給電するためにスイッチによっ て当該電気モータに連結されたバッテリーとを有するようになったパワーアシス トされた液圧式システム。 １３．請求項１に係り、且つ更に弁体のポンプ通路に流体連結された液圧ポンプ と；当該液圧ポンプを駆動するための電気モータと；当該電気モータを給電する ためにスイッチによって当該電気モータに連結されたバッテリーとを有するよう になったパワーアシストされた液圧式システム。 １４．請求項１３のパワーアシストされた液圧式システムを有するステアリング システム。 １５．請求項１４のステアリングシステムとパワーアシストされた液圧式システ ムを有するボート。 １６．請求項１のパワーアシストされた液圧式システムを有する車両ステアリン グシステム。 １７．ハウジングを通って延在し車両ステアリングアクチュエータに連結された ステアリングリンク機構、電気的に作動する液圧ポンプ及び当該ポンプに連結さ れた作動液のタンクと関連して使用されるパワーアシストされた液圧式ステアリ ングシステムにして、 上記車両ステアリングアクチュエータへの相互連結のために形作られたロッド 、ベースエンドポート及びロッドエンドポートを有する液圧シリンダと； スプール室；作動液を上記ポンプからスプール室へ流体連結するためのポンプ 通路；スプール室を液圧シリンダのベースエンドポートに流体連結するためのベ ースエンド通路；スプール室を液圧シリンダのロッドエンドポートに流体連結す るためのロッドエンド通路；を有する弁体、及びステアリングリンク機構が作動 する際にステアリングアクチュエータとリンク機構ハウジングの間でパワーアシ スト限界より大きな力に感応してニュートラル位置、伸長位置及び引き込み位置 の間での往復動のための、上記スプール室内に取り付けられたスプールにして、 当該スプールをステアリングリンク機構ハウジングに取り付けるためのスプール 端部のハウジングマウント及び当該スプールを貫通して延在し貫通して延びるス テアリングリンク機構を有するように形作られた孔とを有するスプール、及びパ ワーアシスト限界力で弁体内で当該スプールをニュートラル位置に片寄らせるた めのセンタリングスプリング、を備えてなる液圧スプールバルブと； スプールの位置に感応し、スプールが伸長位置及び引き込み位置にある場合に 液圧ポンプを作動するためスイッチと； 有し、スプールが引き込み位置にある場合に上記ポンプ通路をロッドエンド通路 に流体連結し、ステアリングリンク機構がステアリングアクチュエータを引き込 むように作動しステアリングアクチュエータとリンク機構ハウジングの間の力が パワーアシスト限界よりも大きい場合に上記液圧シリンダのロッドを引き込むよ うにスプールとスプール室とが形作られ、スプールが伸長位置にある場合にポン プ通路をベースエンド通路に流体連結し、ステアリングリンク機構がステアリン グアクチュエータを伸ばすように作動しステアリングアクチュエータとリンク機 構ハウジングの間の力がパワーアシスト限界よりも大きい場合に上記液圧シリン ダのロッドを伸ばすようにスプールとスプール室とが形作られた液圧式ステアリ ングシステム。 １８．上記弁体が更に作動液をスプール室からタンクに流体連結するためのタン ク通路を有し、スプールが引き込み位置にある場合に上記スプールとスプール室 とが上記液圧シリンダのベースエンドポートをスプール室に流体連結するように 形作られるようになった請求項１７のパワーアシストされた液圧式ステアリング システム。 １９．スプールが伸長位置にある場合に上記スプールとスプール室とが更にタン ク通路をベースエンド通路とロッドエンド通路から流体分離し、再生液圧回路に おいてロッドエンド通路をポンプ 通路に流体連結するように形作られるようになった請求項１８のパワーアシスト された液圧式ステアリングシステム。 ２０．スプールがニュートラル位置にある場合に上記スプールとスプール室とが 更にロッドエンド通路とベースエンド通路とをタンク通路とポンプ通路とから流 体分離するように形作られるようになった請求項１９のパワーアシストされた液 圧式ステアリングシステム。