ビュー: 0 著者: サイト編集者 公開時刻: 2026-01-30 起源: サイト
油圧ステアリング ユニット(油圧ステアリング コントロール ユニット、静油圧ステアリング ユニット、または軌道ステアリング ユニット (Orbitrol タイプ) とも呼ばれます) は、油圧ステアリング システムの「指令センター」です。小さなステアリングホイールの入力を正確に計量されたオイルの流れに変え、ステアリングシリンダーを動かし、負荷がかかった状態でも重機の操縦を容易にします。これは、ロシア語圏のユーラシア市場やスペイン語圏の一帯一路プロジェクト地域で長時間勤務するトラクター、ハーベスター、ローダー、フォークリフト、特殊車両にとって特に重要であり、そこでは信頼性、保守性、適切なポンプのマッチングが総運用コストを決定することがよくあります。
多くのバイヤーとエンジニアを混乱させるのは、ステアリング ユニットが 2 つの重複した方法で説明されていることです。それは、センター タイプ (オープン センター、クローズド センター、ロード センシング) とフィードバック動作 (反応と非反応) です。油圧ステアリング ユニットの大手メーカーである Danfoss は、一般的なバリエーションをオープン センター リアクション、オープン センター リアクション、クローズド センター リアクション、およびロード センシング (LS) として明示的にリストしています。このガイドでは、各タイプを定義、動作原理、長所/短所、一般的な用途とともに説明するとともに、用語を Blince の油圧ステアリング コントロール ユニット製品カテゴリや BZZ シリーズ油圧ステアリング コントロール ユニットなどのサプライヤー カテゴリの命名に合わせて説明します。
一般的な油圧ステアリング ユニットは、ロータリー コントロール バルブ (トーション エレメントを備えたスプール/スリーブ バルブ) とロータリー メータリング エレメント (多くの場合、ジェローター/ロータリー メーター) を組み合わせています。ステアリングホイールを回すと、バルブメーターが比例して流れ、オイルを左右のシリンダーポートに送ります。停止すると、ユニットはニュートラルに戻り、その構成に応じて流れを保持または管理します。 Danfoss の技術文献では、これらのユニットを「油圧ステアリング ユニット」として説明しており、さまざまな油圧回路とステアリング動作に合わせて複数のバリエーションが用意されています。
回路図やステアリング ユニットのハウジングでは、これらのポートが最も頻繁に表示されます。
P（圧力/ポンプ） ：ポンプまたはプライオリティバルブからの供給
T (Tank / Return) : タンクに戻る
L および R (左 / 右作業ポート) : ステアリング シリンダー チャンバーへ (A/B と表示される場合もあります)
LS (ロードセンシング) : LS システムの信号ポート (LS ステアリングユニットにのみ存在)
多くのステアリングユニットファミリーは、モデルと構成に応じて、圧力リリーフ、作業ポートのショック/吸引バルブ、逆止/逆止めバルブなどのバルブ機能を内蔵して注文することもできます。ダンフォスは、オプションのポート接続規格 (ISO/SAE/DIN) と、多くのタイプにわたる統合バルブ機能について言及しています。これは、機械の輸出や国境を越えたスペアパーツの調達にとって重要です。
以下は、ニュートラルにおけるセンター タイプの違いを示す簡略化された「メンタル モデル」図です:
オープン センター (ニュートラル): P -----> T (連続流路オープン) L/R: 通常保持/ブロック (反応設計による) クローズド センター (ニュートラル): P X (ブロック/スルーフローなし) L/R: 通常保持/ブロック (ワーク ポートは設計によって管理) ロード センシング (ニュートラル): P: 経由で供給優先順位/LS ポンプ ロジック LS -----> T (LS 信号はニュートラルでベント)
このニュートラルな動作は、ポンプのマッチングが交渉の余地のない理由の核心です。オープンセンターは固定ポンプからの連続的な流れを期待しますが、クローズドセンター/LS は可変送出または優先制御された送出を中心に設計されています。
オープンセンター ステアリング ユニットは、中立位置でポンプとタンクの間がオープン接続になっており、通常は固定容量ポンプを使用するオープン センター ステアリング システムで使用されます。 Danfoss はこれを直接述べています。オープン センター ステアリング ユニットはニュートラルでオープンなポンプとタンクの接続を持ち、オープン センター システムは固定容量型ポンプを使用します。
Hydromot も同様の表現を使用しています。「オープンセンター」とは、ユニットがオープンシステム向けであり、ニュートラルではポンプとタンクの間にオープン接続があることを意味します。
ニュートラルでは、ポンプの流れがステアリング ユニットを通ってタンクに戻り、システム圧力が比較的低く保たれます。オペレーターがステアリングホイールを回すと、ロータリーバルブが流れを計測して L または R に方向付け、シリンダーを動かし、ホイールを回転させます。このアーキテクチャは、ホイールの回転が始まると即座にステアリング応答を提供します。ダンフォスは、オープンセンターステアリングユニットを備えたオープンセンターステアリングシステムの特徴として「即時応答」を重視しています。
オープンセンターステアリングは、堅牢性と簡単なメンテナンスのために選択されることがよくあります。
固定容量型ポンプとのよりシンプルな回路統合 (LS/クローズドセンターよりも制御要素が少ない)。
トラクター、ハーベスター、フォークリフト、請負機械、およびオープンサーキットステアリング配置の特殊車両への適合性が証明されています。
一般的な「ON/OR」バリアント (開中心非反応 / 開中心反応) が広く市販されています。
中心的なトレードオフはエネルギーと熱です。
固定ポンプは連続的に流れを供給します。ニュートラルでは、その流れは有益な仕事をする代わりにタンクに戻り、長いデューティサイクルにわたって燃料消費と熱負荷が増加します。 (これは、ニュートラルでの「ポンプとタンク間のオープン接続」の本質的な意味です。)
多機能マシンでは、優先管理のないオープンセンターステアリングは、回路全体でポンプを共有するように設計された LS アーキテクチャよりも効率が低下する可能性があります。
オープンセンターステアリングユニットは、古いトラクター、基本的な農業機械、フォークリフト、単純な請負車両など、固定容量型ポンプやコスト重視の構成を中心に構築された機械で依然として一般的です。 Danfoss は、オープン センター バリエーションで提供されるステアリング ユニット ファミリの用途として、トラクター、ハーベスター、フォークリフト、請負業者/特殊車両を挙げています。
クローズドセンター ステアリング ユニットはニュートラルの P (ポンプ) ポートでブロックされ、クローズド センター ステアリング システムは可変オイル流量 (つまり、連続的なオープンリターン流ではなく可変送出/制御供給) を必要とします。 Danfoss は、クローズド センター ステアリング ユニットをまさにこのように説明しています。P はニュートラルでブロックされ、可変のオイル流量が必要です。 5
この定義は、このトピック全体の中で最も重要な互換性ルールです。クローズド センター ユニットは単に「別のラベル」ではなく、オープン センターとは異なるポンプ/供給戦略を想定しています。
ニュートラルでは、ステアリング ユニットがポンプ ポートでの貫流を防止する (P がブロックされる) ため、流量要求はゼロ近くまで低下します。ステアリングが発生すると、ユニットはステアリング入力に比例してオイルを計量して L または R に送り、ポンプ/補償装置はステアリングに必要な分だけを供給します。
クローズドセンターステアリングは、効率と熱制御のために選択されることがよくあります。
P がニュートラルでブロックされるため、ニュートラル/アイドル流量損失が減少します (オープンセンターよりもタンクへの一定の再循環が少なくなります)。
最新の機械の油圧設計 (特に複数の回路が補償ロジックを介してポンプを共有する場合) で一般的な可変供給戦略との調整が向上します。
トレードオフは、システムの高度化と正しいマッチングのコストです。
互換性のある供給戦略 (「可変オイル流量」)、通常は圧力補償型ポンプ、流量および圧力補償型ポンプ、あるいは同等の制御された供給装置が必要です。
クローズドセンターステアリングユニットをオープンセンター固定ポンプ回路に適合させないと、ユニットはニュートラルで P をブロックするように設計されているため、不安定なステアリング性能や過度の熱/圧力動作が発生する可能性があります。
クローズドセンターステアリングユニットは、ステアリングが制御された油圧「エコシステム」の一部である最新の機器アーキテクチャで使用されており、多くの場合効率と熱安定性がより期待されています。ダンフォスでは、ステアリング ユニットの在庫リストにオープン センターおよび LS 構成と並んでクローズド センター バリエーションを含めています。
ロードセンシングステアリングユニットには、ステアリングユニットからプライオリティバルブやLSポンプに負荷圧力信号を送信する追加のLS（ロードセンシング）接続が含まれています。 Danfoss 氏は、LS ステアリング ユニットには追加の LS ポートがあると説明しています。 LS 信号は、プライオリティ バルブおよび/または LS ポンプからステアリング ユニットへのオイルの流れを制御し、ステアリング ユニットがニュートラルにあるとき、LS 接続はタンクに対して開きます。
Hydromot は、システム レベルのコンセプトを明確に要約しています。LS ステアリング ユニットでは、ステアリング システムと作動油圧が共通のポンプによって供給され、プライオリティ バルブによってステアリングが最優先されることが保証されます。
一般的な LS ステアリング回路では、ステアリング ユニットはステアリング要求に比例した LS 信号を送信します。この信号は優先バルブをシフトし（または LS ポンプに命令し）、ステアリングが最初に保証された流量を受け取るようにします。過剰な流れは他の回路（器具、ブーム、補助機能）に利用できます。 Eaton/Char‑Lynn の文献では、このアーキテクチャの主な利点が強調されています。ステアリング操作に必要な流量のみがステアリングに送られ、未使用の流れは補助回路に利用可能であり、ステアリング回路は流量/圧力の優先順位を維持します。
Danfoss はまた、静的負荷感知ステアリング システムと動的負荷感知ステアリング システムを区別します。 Danfoss の定義では、ダイナミック LS システムでは、ステアリング ユニットがニュートラルにある場合でも、ステアリング ユニットに向かう LS 接続に一定の流れが存在しますが、静的システムではそうではありません (この区別は、正しい優先バルブ タイプを選択する際に重要です)。
LS ステアリングは、ステアリングの確実性と効率の両方を向上させるため、高度なモバイル油圧装置で広く使用されています。
ステアリング優先順位は、LS 信号と優先バルブ ロジックを介して回路に組み込まれます。
未使用の流れがリリーフを越えてダンプされたり、無駄にタンクに戻されたりするのではなく、補助回路に割り当てられるため、機械全体の効率が向上します。
単一のポンプでステアリングと作業機をサポートする必要がある多機能機械やアップグレード プロジェクトに強力に適合します。
LS のパフォーマンスは、正しいシステム設計に依存します。
より多くの配管とより多くのコンポーネント (LS ライン、優先バルブのサイジング/マッチング、正しい制御圧力戦略)。 Eaton 氏は、望ましいステアリング速度と安定性を達成するには、ステアリング コントロール ユニットとプライオリティ バルブを適合させる必要があると明確に指摘しています。
インストーラが注意しないと、静的 LS と動的 LS の選択が誤って適用され、信号が不安定になったり、応答が遅くなったりする可能性があります。
LS ステアリングは、他の油圧機能が作動している間でもステアリングの信頼性を維持する必要がある最新のトラクター、収穫機、請負機械で一般的です。 Danfoss ステアリング ユニット ファミリには LS バリアントが含まれており、Eaton/Char‑Lynn は共有ポンプと優先回路の文脈で LS ステアリングについて説明しています。
リアクション ステアリング ユニットは、ホイールの外力をステアリング ホイールに伝達します。ダンフォスは、リアクションを「ステアリング ホイールに作用する外力は、ドライバーがステアリングしていないときにステアリング ホイールの対応する動きを引き起こす」と定義しています。
無反応ステアリングユニットはその動作をブロックします。ダンフォスは、無反応とは、ドライバーがステアリングを切っていないときに対応するステアリングホイールの動きがないことと定義しています。ハイドロモットはこの考えを「無負荷反応」という用語で整理し、ステアリングユニットがニュートラルにある場合、ホイールに作用する外力はステアリングホイールの回転運動を引き起こさないと述べています。
反応と無反応は単なる「感情」ではありません。ホイールによって引き起こされる圧力と変位が作業ポートで管理される方法が変わります。リアクション設計では、ホイールの力によってオイルが内部経路を通って押し戻され、ステアリングホイールが回転します (ロードフィール/キックバック)。ノンリアクション設計では、ステアリングユニットはニュートラル時に車輪の力がステアリングホイールを逆方向に駆動するのを防ぐように構成されており、衝撃荷重時のオペレーターの快適性と安定性が向上します。
簡略化した概念図:
反応タイプ: シリンダー圧力変化 -> 内部フィードバック -> ステアリングホイールの動き
無反応タイプ：シリンダポートを隔離・管理→ステアリングが動かない
リアクションステアリングは有益なフィードバックを提供しますが、疲れる可能性があります。無反応により快適性は向上しますが、触覚情報は減少します。
エンジニアにとって重要なのは、安全性、オペレーターの期待、および機械カテゴリで許容される「キックバック」の量に基づいて選択することです。ダンフォスの製品在庫リストには、同じステアリング ユニット ファミリ内の反応オプションと非反応オプションの両方が示されており、これがニッチな機能ではなく、意図的な設計選択であることを示しています。 1
リアクションステアリングは、オペレーターのフィードバックによって荒れた地形や要求の厳しい操縦中に制御性が向上する場合に好まれます (例: 一部の農業およびオフロード用途)。
ノンリアクション ステアリングは、快適性とキックバックの軽減が優先される場合 (多くの重機に共通) に広く使用されており、オープン センター、クローズド センター、および LS 構成で提供される最も一般的なバリエーションの 1 つであることは明らかです。
ポンプと機械のアーキテクチャから始めて、以下を調整します。
油圧センタの要件を確認します: オープンセンタ vs クローズドセンタ vs LS。 5
オペレータの好みとマシン環境に基づいて、フィードバックの動作を決定します: 反応か非反応か。 4
ポートと規格の指定: ISO/SAE/DIN ポートのオプションは、輸出プロジェクトにおける現場での保守性とホース継手に影響を与える可能性があります。 1
特に大きな衝撃や安全性を考慮して、必要に応じて統合されたバルブ機能 (リリーフ、ショック/吸引バルブ、チェックバルブ) を選択します。 3
車輪付き土木機械の関連するステアリング安全要件を確認します。ISO 5010:2019 では、車輪付き乗用土木機械のステアリング システム テストと性能基準を規定し、制御および走行機能に関連する危険性をカバーしています。
多くの従来のトラクターやシンプルなユーティリティ機械では、オープンセンターステアリングが固定容量型ポンプに適合し、ニュートラル時にオープンなポンプとタンクの接続を使用するため、依然として一般的です。
ステアリング機能と作業機能の間でポンプを共有する新しい機械では、優先バルブが未使用の流れを補助回路に割り当てながらステアリングの優先順位を保証するため、負荷感知ステアリングが優先されるアーキテクチャであることがよくあります。
メーカーの定義と一致する実際的な説明は次のとおりです。オープンセンターは回路がニュートラルでポンプの流れをタンクに戻すことを意味し、クローズドセンターは供給 (P) がニュートラルでブロックされ、システムが可変のオイル流量を必要とすることを意味します。
この表現は、バルブの内部形状ではなく、直進時に何が起こるかに重点を置いているため、バイリンガルの営業チームにとっては容易な場合が多いです。
「路面の感覚」というオペレーターの利点が重要であり、外輪の力によるステアリングホイールの動きをある程度許容できる場合、リアクションステアリングは設計によりその動作を提供します。
快適性、キックバックの軽減、およびステアリングの安定性がより重要である場合 (負荷の高い作業サイクルでは一般的)、ノンリアクション ステアリングは、ドライバーがステアリングしていないときに車輪の力でステアリング ホイールが回転するのを防ぎます。
これは、ステアリングユニットに負荷圧力信号をプライオリティバルブやLSポンプに送信するLS信号ポートがあり、ステアリングが最初に必要な流量を取得し、未使用の流れが他の油圧に使用できることを意味します。
Blince は、BZZ シリーズ油圧ステアリング コントロール ユニットを油圧ステアリング コントロール ユニット (SCU) カテゴリーで販売しており、制御トルクが低く、負荷に依存しない応答を備えた低速、大型車両向けと説明しています。
仕様またはコンテンツ ページを作成するときは、通常、誤用を避けるために、その製品の名前とメーカーの定義に基づく正しい回路タイプの用語 (オープン センター / クローズド センター / LS、反応 / 非反応) を組み合わせます。
