JPH01309874A - Power steering device - Google Patents

Power steering device

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JPH01309874A
JPH01309874A JP63140950A JP14095088A JPH01309874A JP H01309874 A JPH01309874 A JP H01309874A JP 63140950 A JP63140950 A JP 63140950A JP 14095088 A JP14095088 A JP 14095088A JP H01309874 A JPH01309874 A JP H01309874A
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Japan
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shaft
steering
actuator
side member
input shaft
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JP63140950A
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Kiyotaka Hayashi
林 清孝
Kazushiro Inoue
和城 井上
Tatsuhiro Tomari
辰弘 泊
Mitsugi Iwashita
岩下 調
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To ensure auxiliary power only when necessary with a simple structure by installing a preset spring between the input/output shafts of a steering shaft and providing an actuator which receives turning force from the input shaft and which outputs an auxiliary power to the output shaft. CONSTITUTION:As the steering load of a steering shaft 20 becomes above the pre-load of a preset spring 81 installed between an input shaft 21 and an output shaft 27, the input shaft 21 is precedingly rotated generating difference in the rotation phase between the input/output shafts 21, 27. Thereupon, the spool rod 34 pivotally installed on a spool lever 72 and the spool valve 33 of a power- assisting actuator 30 which is one with the input shaft 21 are moved rearward. As a result, oil is fed under pressure to the rear oil pressure chamber of a cylinder 42 moving a piston 43 forward while moving the body side of the actuator 30 rearward. Thereby, power is transmitted to the output shaft 27 via a center arm 75 to lighten a steering force.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ステアリングシャフトにプリセットスプリン
グを設けたパワーステアリング装置に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a power steering device in which a preset spring is provided on a steering shaft.

[従来の技術] ギヤ機纏を用いないパワーステアリング装置の一つとし
て、ステアリングシャフトをインプットシャフトとアウ
トプットシャフトに分割し、インプットシャフトとアウ
トプットシャフトとをトーションバーで接続して回転に
位相差を生じさせ、両シャフト間にコントロールバルブ
を介設し、更にパワーアシストシリンダとピストンと斜
・板機構をアウトプットシャフトの周囲に設けたものが
、特公昭49−23172号公報にて公知となっている
[Prior art] As a power steering device that does not use a gear mechanism, the steering shaft is divided into an input shaft and an output shaft, and the input shaft and output shaft are connected with a torsion bar to create a phase difference in rotation. Japanese Patent Publication No. 49-23172 discloses a system in which a control valve is interposed between both shafts, and a power assist cylinder, a piston, and a swash plate mechanism are provided around the output shaft.

このパワーステアリング装置は外観的に簡易型であるも
のの、ステアリングシャフト途中にコントロールバルブ
を介設して更に下方のシャフト周囲にパワーアシストシ
リンダ、ピストン及び斜板機構をも組み込む複雑な構造
となっていた。
Although this power steering device had a simple appearance, it had a complex structure with a control valve interposed in the middle of the steering shaft, and a power assist cylinder, piston, and swash plate mechanism installed around the lower shaft. .

そして本出願人は、ステアリングシャフト内にコントロ
ールバルブ部やパワーアシストシリンダ部を組み込むこ
となく、簡単な入出力機構を用いてパワーアシスト用ア
クチュエータのコンパクト化が図れるようにするため、
先に特願昭83−42468号を提案した。
In order to make the power assist actuator more compact by using a simple input/output mechanism without incorporating a control valve section or a power assist cylinder section into the steering shaft, the present applicant has:
First, we proposed patent application No. 1983-42468.

これは、ステアリングシャフトをインナーシャフトとア
ウターシャフトに分割し、インナーシャフトをトーショ
ンバーとし、このインナーシャフトに固着したシャフト
エンドとアウターシャフトとを互いに回転方向へ所定の
隙間を設けてスプライン嵌合し、パワーアシスト用アク
チュエータのコントロールバルブ部をアウターシャフト
に備えたレバーに連結してパワーアシストシリンダ部を
シャフトエンドに備えたアームに連結したものである。
This involves dividing the steering shaft into an inner shaft and an outer shaft, using the inner shaft as a torsion bar, and spline-fitting the shaft end fixed to the inner shaft and the outer shaft with a predetermined gap in the direction of rotation. The control valve part of the power assist actuator is connected to a lever provided on the outer shaft, and the power assist cylinder part is connected to an arm provided at the shaft end.

これにより、インナーシャフトであるトーションバーが
捩れてアウターシャフトの回転に遅れる位相差を発生さ
せる。その位相差発生部並びにレバー及びアームにより
簡単な入出力機構が構成でき、更にステアリングシャフ
トと別設してパワーアシスト用アクチュエータをコンパ
クトに構成できる。
As a result, the torsion bar, which is the inner shaft, is twisted, creating a phase difference that lags behind the rotation of the outer shaft. A simple input/output mechanism can be constructed using the phase difference generating section, lever and arm, and a power assist actuator can be constructed separately from the steering shaft in a compact manner.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、アウターシャフト内の略々全長にわたっ
て長尺のトーションバーを通した二重構造によりステア
リングシャフトの構造が複雑なものとなっている。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the structure of the steering shaft is complicated due to the double structure in which a long torsion bar is passed over substantially the entire length within the outer shaft.

またトーションバー捩り方式によると、軽い操舵力でも
パワーアシスト用アクチュエータが常に作動し、例えば
油圧式のものではオイルポンプの駆動が行われるので、
そのような軽操舵力時もエンジンによるオイルポンプの
駆動馬力を必要とし、エンジンの燃料消費が多くなる。
In addition, according to the torsion bar twisting method, the power assist actuator is always activated even with light steering force, and for example, in the case of a hydraulic type, the oil pump is driven.
Even when such a light steering force is applied, the engine requires horsepower to drive the oil pump, which increases the fuel consumption of the engine.

そこで本発明の目的は、前記の如き長尺のトーションバ
ーを廃してステアリングシャフトの構造を簡略化すると
ともに、軽い操舵力ではパワーアシスト用アクチュエー
タを作動しない不感領域が設けられるようにしたパワー
ステアリング装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a power steering device that simplifies the structure of the steering shaft by eliminating the long torsion bar as described above, and also provides a dead area in which the power assist actuator is not activated by light steering force. Our goal is to provide the following.

[課題を解決するための手段] 以上の課題を達成すべく本発明は、ステアリングシャフ
ト20にインプツトシャフト21側部材とアウトプツト
シャフト27側部材を設け、インプツトシャフト21側
部材とアウトプツトシャフト27側部材とを互いに回転
方向へ所定の隙間Cを設けてスプライン嵌合し、インプ
ツトシャフト21側部材からの回転を入力してアウトプ
ツトシャフト27側部材へ補助動力を出力するパワーア
シスト用アクチュエータ30を設けるとともに、インプ
ツトシャフト21側部材とアウトプツトシャフト27側
部材との間には、予荷重が付与されたプリセットスプリ
ング81をインプツトシャフト21側部材とアウトプツ
トシャフト27側部材の夫々に係止して設けたこと、を
特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above problems, the present invention provides the steering shaft 20 with an input shaft 21 side member and an output shaft 27 side member. 27 side member are spline-fitted with each other with a predetermined gap C in the rotational direction, and the power assist actuator inputs rotation from the input shaft 21 side member and outputs auxiliary power to the output shaft 27 side member. 30, and between the input shaft 21 side member and the output shaft 27 side member, a preset spring 81 to which a preload is applied is installed between the input shaft 21 side member and the output shaft 27 side member, respectively. It is characterized by being provided in a locked manner.

[作用] ステアリングシャフト20に操舵荷重が入力されると、
アウトプツトシャフト27側部材に回転方向へ所定の隙
間Cを設けてスプライン嵌合したインプツトシャフト2
1側部材が先行して回転しようとする。この時、インプ
ツトシャフト21側部材とアウトプツトシャフト27側
部材の夫々に係止して両部材間に設けたプリセットスプ
リング81の予荷重を上回る操舵荷重であれば、プリセ
ットスプリング81の予荷重に抗して前記隙間0分だけ
インプツトシャフト21側部材が先に回転し、即ちイン
プツトシャフト21側部材とアウトプツトシャフト27
側部材との間に回転の位相差が発生する。このインプツ
トシャフト21側部材の回転を入力したパワーアシスト
用アクチュエータ30がアウトプツトシャフト27側部
材へ補助動力を出力することとなり、これにより操舵力
が軽減される。
[Operation] When a steering load is input to the steering shaft 20,
The input shaft 2 is spline-fitted to the output shaft 27 side member with a predetermined gap C in the rotational direction.
The first side member tries to rotate first. At this time, if the steering load exceeds the preload of the preset spring 81 which is locked to the input shaft 21 side member and the output shaft 27 side member and is provided between the two members, the preload of the preset spring 81 will be increased. Against this, the input shaft 21 side member rotates first by the gap 0, that is, the input shaft 21 side member and the output shaft 27
A rotational phase difference occurs between the side member and the side member. The power assist actuator 30, which receives the rotation of the input shaft 21 side member, outputs auxiliary power to the output shaft 27 side member, thereby reducing the steering force.

このように長尺のトーションバーを廃止し、ステアリン
グシャフト20のインプットシャフト21側部材とアウ
トプツトシャフト27側部材との間であって、且つ両部
材の夫々に係止して設けるプリセットスプリング81を
採用したので、ステアリングシャフトの構造が簡略化さ
れる。
In this way, the long torsion bar is eliminated, and a preset spring 81 is provided between the input shaft 21 side member and the output shaft 27 side member of the steering shaft 20, and is engaged with each of both members. Since this is adopted, the structure of the steering shaft is simplified.

そしてプリセットスプリング81の予荷重以下の軽い操
舵荷重の場合には、このプリセットスプリング81を介
してインプツトシャフト21側部討とアウトプツトシャ
フト27側部材とが一体に回転し、即ち両部材間には回
転の位相差が発生しないので、アクチュエータが作動し
なくなる。
In the case of a light steering load that is less than the preload of the preset spring 81, the input shaft 21 side member and the output shaft 27 side member rotate together via the preset spring 81, that is, there is a gap between the two members. Since no rotational phase difference occurs, the actuator will not operate.

つまり例えば直進時の僅かな操舵のような軽い操舵力で
はプリセットスプリング81の予荷重以下となり、アク
チュエータ30が作動しなくなるので、例えば油圧式ア
クチュエータの場合にオイルポンプが最低油圧状態とな
り、エンジンによるオイルポンプの駆動馬力が少なくて
済む。
In other words, if the steering force is light, such as a slight steering force when driving straight, the preload of the preset spring 81 will be lower than the preload, and the actuator 30 will not operate, so in the case of a hydraulic actuator, for example, the oil pump will be in the lowest oil pressure state, and the engine will pump the oil. The pump requires less horsepower to drive.

従って軽操舵時における燃費が改善される。Therefore, fuel efficiency during light steering is improved.

[実施例] 以下に添付図面を基に実施例を説明する。[Example] Examples will be described below based on the accompanying drawings.

本発明を適用した鞍乗型四輪車の外観側面を示す第1図
において、エンジン1を中央に搭載した車体の前後に低
圧タイヤを装着した左右の前輪2と後輪3が第2図の如
く懸架され、エンジン動力は前輪2と後輪3に伝達され
、4はフロントフェンダ、5はシート、6はリヤフェン
ダであり、運転者はシート5に跨がって車体前部を覆う
フロントフェンダ4上方に配設したバーハンドル7を操
作する。バーハンドル7はステアリングシャフト20の
上端に図示の如く固設され、ステアリングシャフト20
下部にパワーアシスト用アクチュエータ30が連結され
、ステアリングシャフト2゜下端に固設したステアリン
グアーム29と前輪2を支持するナックルアーム8間に
タイロッド9が夫々架設されている。このようにバーハ
ンドル7を備える鞍乗型四輪車であってステアリングシ
ャフト20からタイロッド9への伝達がステアリングア
ーム29であり、大径タイヤあるいはワイドタイヤにな
る程に大きな操舵力を要するため、実施例では油圧式の
パワーステアリング装置が装備されている。
In FIG. 1 showing the external appearance of a straddle-type four-wheeled vehicle to which the present invention is applied, the left and right front wheels 2 and rear wheels 3 equipped with low-pressure tires at the front and rear of a vehicle body in which an engine 1 is mounted in the center are shown in FIG. The engine power is transmitted to the front wheels 2 and rear wheels 3, 4 is a front fender, 5 is a seat, and 6 is a rear fender. Operate the bar handle 7 located above. The bar handle 7 is fixedly attached to the upper end of the steering shaft 20 as shown in the figure.
A power assist actuator 30 is connected to the lower part, and tie rods 9 are installed between a steering arm 29 fixed to the lower end of the steering shaft 2 and a knuckle arm 8 supporting the front wheel 2, respectively. In this straddle-type four-wheel vehicle equipped with the bar handle 7, the steering arm 29 is used to transmit power from the steering shaft 20 to the tie rod 9, and the larger the diameter tire or the wider the tire, the greater the steering force required. The embodiment is equipped with a hydraulic power steering device.

第3図及び第4図に示す如く車体フレーム11前部はメ
インパイプ11、アンダーパイプ12、フロントパイプ
13、フロントクツションパイプ14、ステアリングア
ンダーホールドパイプ15から構成され、このフレーム
11の前部空間内にアクチュエータ30が配置される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the front part of the vehicle body frame 11 is composed of a main pipe 11, an under pipe 12, a front pipe 13, a front cushion pipe 14, and a steering under hold pipe 15. An actuator 30 is arranged at.

ステアリングシャフト20は上部をメインパイプ11前
端のホルダ18に支持されるとともに下部をステアリン
グアンダーホールドパイプ15間に架設したブラケット
19に支持され、アクチュエータ30は後部でステアリ
ングアンダーホールドパイプ15カ)ら延長した右側の
パイプエンド16上に縦軸17を介して枢支されている
The steering shaft 20 has an upper part supported by a holder 18 at the front end of the main pipe 11, and a lower part supported by a bracket 19 installed between the steering under-hold pipes 15, and an actuator 30 extending from the steering under-hold pipe 15 at the rear. It is pivotally supported on the right pipe end 16 via a vertical shaft 17.

そして油圧式パワーステアリング装置はアクチュエータ
30に内蔵されたコントロールバルブ部■及びパワーア
シストシリンダ部31オイルのりザーバータンクT1オ
イルポンプP等から構成される。リザーバータンクTは
フロントパイプ13上部間に固定され、オイルポンプP
はエンジン1のシリンダヘッド1aに固設されてカムシ
ャフト1bと一体または図示しないジヨイントを介して
駆動され、このオイルポンプPとリザーバータンクTは
サクションホースH1で接続され、オイルポンプPとア
クチュエータ30はフィードホースH2接続され、アク
チュエータ3oとリザーバータンクTは戻りホースH3
で接続される。
The hydraulic power steering device is comprised of a control valve section (2) built into the actuator 30, a power assist cylinder section 31, an oil reservoir tank T1, an oil pump P, and the like. The reservoir tank T is fixed between the upper parts of the front pipes 13, and the oil pump P
is fixed to the cylinder head 1a of the engine 1 and driven integrally with the camshaft 1b or via a joint (not shown), the oil pump P and the reservoir tank T are connected by a suction hose H1, and the oil pump P and the actuator 30 are connected to each other by a suction hose H1. Feed hose H2 is connected, actuator 3o and reservoir tank T are connected to return hose H3
Connected with

ところで、ステアリングシャフト20は第5図及びその
要部を拡大して示す第6図のように長尺のインプットシ
ャフト21とその下端の短いインナーシャフト24及び
アウトプットシャフト27から成り、バイブ製のインプ
ットシャフト21は上端でバーハンドル7を固設するス
テアリングブリッジ23に結合される。このインプツト
シャフト21下部内に上端を閉塞して下端を開放したイ
ンナーシャフト24の上部が挿入されて溶接結合により
固着され、更にこのインナーシャフト24内にはアウト
プットシャフト27の上部が上方及び下方間の軸受28
を介装して組み込まれており、このアウトプットシャフ
ト27下端にステアリングアーム29が固設されている
By the way, the steering shaft 20 consists of a long input shaft 21, a short inner shaft 24 at its lower end, and an output shaft 27, as shown in FIG. 5 and FIG. 6 showing an enlarged view of the main part thereof. 21 is connected at its upper end to a steering bridge 23 to which the bar handle 7 is fixed. The upper part of the inner shaft 24, whose upper end is closed and the lower end is open, is inserted into the lower part of the input shaft 21 and fixed by welding, and the upper part of the output shaft 27 is inserted into the inner shaft 24 between the upper and lower parts. bearing 28
A steering arm 29 is fixed to the lower end of the output shaft 27.

そしてインプツトシャフト21下部外周に溶接結合によ
り固着したステイア1にスプールレバー72がボルト結
合されており、またアウトプツトシャフト27中間部外
周にはセンターアーム75がセレーション嵌合部Seに
より固定されている。
A spool lever 72 is bolted to the stayer 1 fixed to the outer periphery of the lower part of the input shaft 21 by welding, and a center arm 75 is fixed to the outer periphery of the intermediate portion of the output shaft 27 by a serration fitting part Se. .

このセンターアーム75は内部がハウジング状をなし、
このセンタ−アーム75上部の円形内周部にインナ−シ
ャフト24中間部の円形フランジ部25を挿入して両者
は第7図(C)のように互いに回転方向両側へ所定の隙
間c、cを設けたスプライン嵌合部Spにより結合され
ている。
This center arm 75 has a housing shape inside,
The circular flange portion 25 at the intermediate portion of the inner shaft 24 is inserted into the circular inner peripheral portion of the upper portion of the center arm 75, and the two are spaced apart from each other by a predetermined gap c, c on both sides in the rotational direction as shown in FIG. 7(C). They are connected by a spline fitting portion Sp provided.

更にインナーシャフト24のフランジ部25とセンター
アーム75の底部にはともに軸線と平行するビン穴26
.76が夫々形成され、両ビン穴26.76はスプライ
ン嵌合部5pによるインナーシャフト24とセンターア
ーム75との結合状態において略一致する。またインナ
ーシャフト24のフランジ部25下方の下部外周を覆う
円形収納部77がセンターアーム75に形成されており
、この収納部77内に第7図(d)の如く平面視C型の
プリセットスプリング81が収納されている。
Further, the flange portion 25 of the inner shaft 24 and the bottom of the center arm 75 both have a bottle hole 26 parallel to the axis.
.. 76 are formed respectively, and both the bottle holes 26 and 76 substantially coincide with each other when the inner shaft 24 and the center arm 75 are connected by the spline fitting portion 5p. Further, a circular storage part 77 is formed in the center arm 75 to cover the lower outer periphery of the flange part 25 of the inner shaft 24, and a preset spring 81 having a C-shape in plan view is disposed within this storage part 77 as shown in FIG. 7(d). is stored.

この平面視C型で断面角形のプリセットスプリング81
の欠内部をなす両端部82.82間に挟まれて上下のイ
ンプットビン83とアウトプットビン84が夫々設けら
れ、インプットビン83はインナーシャフト24のピン
穴26内に挿入保持され、アウトプットピン84はセン
ターアーム75のピン穴76内に挿入保持されている。
This preset spring 81 is C-shaped in plan view and square in cross section.
Upper and lower input bins 83 and output bins 84 are provided sandwiched between both ends 82 and 82 forming the notched interior, respectively. The input bin 83 is inserted and held in the pin hole 26 of the inner shaft 24, and the output pin 84 is inserted and held in the pin hole 76 of the center arm 75.

以上のプリセットスプリング81は両端部82.82間
に挟んだインプットビン83及びアウトプットビン84
を互いに予め設定された荷重にて圧縮状態に付勢してお
り、その設定予荷重の範囲においてインプットピン83
とアウトプットビン84は一致した状態にある。
The above preset spring 81 has an input bin 83 and an output bin 84 sandwiched between both ends 82 and 82.
are urged into a compressed state with a preset load, and within the range of the set preload, the input pin 83
and output bin 84 are in a consistent state.

そしてパワーアシスト用アクチュエータ30は第7図 
(a)及び(b)と第8図以降にも拡大して示す如く構
成されている。このアクチュエータ30はバルブボディ
31をシリンダボディ41、上にボルト結合して成り、
バルブボディ31に設けた前面開口するバルブ穴32と
シリンダボディ41に設けた後面開口するシリンダ42
とは上下並列となっている。
The power assist actuator 30 is shown in Figure 7.
The configuration is shown in FIGS. 8(a) and 8(b) and enlarged in FIG. 8 and subsequent figures. This actuator 30 is formed by bolting a valve body 31 onto a cylinder body 41,
A valve hole 32 provided in the valve body 31 and opening at the front, and a cylinder 42 provided at the cylinder body 41 and opening at the rear.
are vertically parallel.

バルブ穴32内に組み込んだスプールバルブ33の前方
突出部にスプールロッド34が縦ピン35で枢着連結さ
れて、シリンダ42内にシールを介して組み込んだピス
トン43のロッド44前部は前方に突出したシリンダボ
デイ41前部のロンド穴45内に臨んでいる。バルブボ
ディ31とスプールロッド34間にブーツ36が設けら
れ、バルブボディ31の上部内にチエツクバルブ37が
組み込まれて上面には前記ホースH1,H2を接続する
ジヨイント38.39が起設されている。ピストンロッ
ド44後部はシリンダ42にロッドガイド46等でシー
ルされて後方突出部に設けたロッドエンド47がカラー
付ラバーブツシュ48を介して前記縦軸17に枢支され
ており、シリンダボディ41とロッドエンド47間にブ
ーツ49が設けられる。
A spool rod 34 is pivotally connected to the forward protruding part of a spool valve 33 installed in the valve hole 32 with a vertical pin 35, and the front part of the rod 44 of a piston 43 installed in the cylinder 42 via a seal projects forward. It faces into the round hole 45 at the front of the cylinder body 41. A boot 36 is provided between the valve body 31 and the spool rod 34, a check valve 37 is built into the upper part of the valve body 31, and joints 38 and 39 are provided on the upper surface to connect the hoses H1 and H2. . The rear part of the piston rod 44 is sealed to the cylinder 42 by a rod guide 46, etc., and a rod end 47 provided at the rear protrusion is pivotally supported on the vertical shaft 17 via a rubber bushing 48 with a collar. A boot 49 is provided between 47.

そして前記スプールレバー72はインプツトシャフト2
1下部外周から右側に突出してその右端にスプールロッ
ド34の前端が縦ピン73を介しボールジヨイント74
にて枢着連結されている。
The spool lever 72 is connected to the input shaft 2.
1. The front end of the spool rod 34 protrudes to the right from the outer periphery of the lower part, and the front end of the spool rod 34 is connected to the ball joint 74 via the vertical pin 73.
Pivotally connected at.

また前記センターアーム75もアウトプツトシャフト2
7中間部外周から右側に突出してその右端にシリンダボ
ディ41の前端が縦ボルト78及び軸受79を介し枢着
連結されている。実施例では車両直進時において、縦ピ
ン73及びボールジヨイント74と縦ボルト78は同一
軸線に一致している。
Further, the center arm 75 is also connected to the output shaft 2.
7 Projects to the right from the outer periphery of the intermediate portion, and the front end of the cylinder body 41 is pivotally connected to the right end of the cylinder body 41 via a vertical bolt 78 and a bearing 79. In the embodiment, when the vehicle is traveling straight, the vertical pin 73, the ball joint 74, and the vertical bolt 78 are aligned on the same axis.

次に作動を説明する。Next, the operation will be explained.

オイルポンプPから吐出されたオイルはフィードホース
H2を通ってアクチュエータ30内のスプールバルブ3
3等を通過して戻りホースH3からリザーバータンクT
へ戻され、フィルターにより濾過されてからサクション
ホース)11を通ってオイルポンプPへ循環される。ア
クチュエータ30に設けた入り油路51及び戻り油路5
9間のバイパス油路58に設置されて戻り油路59から
入り油路51への流れのみを許容するチエツクバルブ3
7によりポンプ停止時にアクチュエータ30内でオイル
の循環が行われる。
The oil discharged from the oil pump P passes through the feed hose H2 to the spool valve 3 in the actuator 30.
Pass through the 3rd grade and return from the hose H3 to the reservoir tank T
After being filtered by a filter, it is circulated to the oil pump P through a suction hose (11). Inlet oil passage 51 and return oil passage 5 provided in actuator 30
A check valve 3 is installed in the bypass oil passage 58 between the oil return passages 59 and 9 and allows flow only from the return oil passage 59 to the entry oil passage 51.
7, oil is circulated within the actuator 30 when the pump is stopped.

バーハンドル7を切らない直進時においては、第8図の
矢印のように入り油路51からバルブ穴32内に流入し
たオイルが、スプールバルブ33の中央ランド61から
バルブ穴32中夫の左右に設けた前後の油路55,52
を介して前後のランド62.64に振り分けられ、各油
孔63,65からスプール中央油路66を通って戻り油
路59よりリザーバータンクTに戻される。
When moving straight without turning the bar handle 7, oil flows from the oil passage 51 into the valve hole 32 as shown by the arrow in FIG. Front and rear oil passages 55, 52 provided
The oil is distributed to the front and rear lands 62 and 64 through the oil holes 63 and 65, passes through the spool central oil passage 66, and is returned to the reservoir tank T through the return oil passage 59.

バーハンドル7を右へ切ると、ステアリングシャフト2
0は、アウトプットシャフト27に対し第7図(C)の
如く隙間Cを設けたスプライン嵌合部Spにより結合し
たインナーシャフト24と一体のインプットシャフト2
1が先ずその隙間Cの分だけ同図(a)の矢印Rの如く
時計回りに回転しようとする。この時、プリセットスプ
リング81の予荷重を上回る操舵荷重であれば、プリセ
ットスプリング81の予荷重に抗して前記隙間0分だけ
インプットシャフト21が先に回転し、即ちインプット
シャフト21とアウトプットシャフト27との間に回転
の位相差が発生する。
Turn the bar handle 7 to the right and the steering shaft 2
0 is an input shaft 2 integrated with an inner shaft 24 connected to an output shaft 27 by a spline fitting part Sp with a gap C as shown in FIG. 7(C).
1 tries to rotate clockwise by the gap C as shown by the arrow R in FIG. At this time, if the steering load exceeds the preload of the preset spring 81, the input shaft 21 rotates first by the gap 0, against the preload of the preset spring 81, that is, the input shaft 21 and the output shaft 27 rotate. A rotational phase difference occurs between the two.

これによりインプットシャフト21と一体のスプールレ
バー72に枢着したスプールロッド34が第9図のよう
に後方へ移動する。
As a result, the spool rod 34, which is pivotally connected to the spool lever 72 integral with the input shaft 21, moves rearward as shown in FIG.

このようにしてプリセットスプリング81の予荷重を上
回る操舵の初期には、入力側のスプールレバー72が出
力側のセンターアーム75とある位相差を持ってステア
リングシャフトセンターを中心として回転する。
In this way, at the beginning of steering when the preload of the preset spring 81 is exceeded, the spool lever 72 on the input side rotates about the center of the steering shaft with a certain phase difference from the center arm 75 on the output side.

そしてインプットシャフト21とアウターシャフト27
の位相差はスプールレバー72の揺動半径により増幅さ
れてスプールロッド34からスプールバルブ33に伝達
される。このスプールバルブ33の作動によりオイルの
流れは第9図の如く変化する。
And input shaft 21 and outer shaft 27
The phase difference is amplified by the swing radius of the spool lever 72 and transmitted from the spool rod 34 to the spool valve 33. By operating this spool valve 33, the oil flow changes as shown in FIG.

即ちスプールバルブ33が後方へ移動すると、オイルは
矢印のように入り油路51、中央ランド61、油路52
からシリンダボディ41内の油路53.54を介してシ
リンダ42の後方油圧室に送り込まれる。またシリンダ
42の前方油圧室内のオイルはシリンダボディ41内の
油路56から油路55を介して前方ランド62に流れ込
むとともに、ロッド穴45内のオイルもシリンダボディ
41内の油路57から同じく前方ランド62に流れ込み
、油孔63、油路66、戻り油路59へと流れる。
That is, when the spool valve 33 moves backward, the oil enters as shown by the arrow and flows through the oil passage 51, the central land 61, and the oil passage 52.
From there, it is fed into the rear hydraulic chamber of the cylinder 42 via oil passages 53 and 54 in the cylinder body 41. Further, the oil in the front hydraulic chamber of the cylinder 42 flows from the oil passage 56 in the cylinder body 41 to the front land 62 via the oil passage 55, and the oil in the rod hole 45 also flows from the oil passage 57 in the cylinder body 41 to the front land 62. It flows into the land 62, and flows to the oil hole 63, the oil path 66, and the return oil path 59.

このようにしてシリンダ42の後方油圧室に送り込まれ
たオイルの圧力によりピストン43がシリンダ42内を
前方へ移動するが、ピストンロッド44はロッドエンド
47で車体に支持されているため、アクチュエータ30
のボディ側が後方へ移動することとなる。このアクチュ
エータ30のボディ側の後方8勅によりそのシリンダボ
デイ41前部に枢着連結したセンターアーム75を介し
て一体のアウトプットシャフト27に力が伝達され、こ
のアウトプットシャフト27を油圧で回転することで操
舵力が軽減される。
The piston 43 moves forward inside the cylinder 42 due to the pressure of the oil sent into the rear hydraulic chamber of the cylinder 42 in this way, but since the piston rod 44 is supported by the vehicle body at the rod end 47, the actuator 30
The body side of the will move backward. Power is transmitted to the integrated output shaft 27 by the rear 8 arms on the body side of the actuator 30 via the center arm 75 pivotally connected to the front part of the cylinder body 41, and the output shaft 27 is rotated by hydraulic pressure. Steering force is reduced.

この場合において、ピストンロッドエンド47はラバー
ブツシュ48を介して車体フレーム10(右側のステア
リングアンダーホールドパイプエンド16)に対し縦軸
17廻り揺動可能に枢支されているため、スプールレバ
ー72とセンターアーム75の回転に伴うアクチュエー
タ30の左右揺動が吸収される。
In this case, the piston rod end 47 is pivotally supported via the rubber bush 48 to the vehicle body frame 10 (the steering underhold pipe end 16 on the right side) so as to be able to swing about the vertical axis 17, so that the spool lever 72 and the center arm The left and right rocking of the actuator 30 due to the rotation of the actuator 75 is absorbed.

またバーハンドル7からの入力が前記隙間Cを越える場
合は、スプライン嵌合部Spから操舵力がダイレクトに
アウトプットシャフト27へ伝達される。
Further, when the input from the bar handle 7 exceeds the gap C, the steering force is directly transmitted to the output shaft 27 from the spline fitting portion Sp.

バーハンドル7を左へ切ると、プリセットスプリング8
工の予荷重を上回る操舵荷重であれば、先ず前記隙間0
分だけ第7図(a)の矢印りの如く反時計回りに回転す
るインプットシャフト21からスプールレバー72、ス
プールロッド34を介してスプールバルブ33が第10
図のように前方へ移動する。このスプールバルブ33の
前方8勤によってオイルは矢印のように入り油路51、
中央ランド61、油路55,56からシリンダ42前方
油圧室に送り込まれる。またシリンダ42後方油圧室内
のオイルは油路54,53,52、後方ランド64、油
孔65から油路66に流れ込み、ここで前後に振り分け
られて油孔63、前方ランド62及び油路57からロッ
ド穴45内に流れ込むとともに、油路66から戻り油路
59へと流れる。シリンダ42前方油圧室に送り込まれ
たオイルの圧力でピストン43がシリンダ42内を後方
へ移動し、つまりアクチュエータ30のボディ側が前方
へ移動してセンターアーム75からアウトプットシャフ
ト27に力が伝達される。
Turn the bar handle 7 to the left and the preset spring 8
If the steering load exceeds the preload of the steering wheel, first the clearance 0 is
The spool valve 33 is connected to the spool valve 33 via the spool lever 72 and the spool rod 34 from the input shaft 21, which rotates counterclockwise as shown by the arrow in FIG. 7(a).
Move forward as shown. Oil enters the oil passage 51 as shown by the arrow through the front eight positions of this spool valve 33.
The oil is sent from the central land 61 and oil passages 55 and 56 to the hydraulic chamber in front of the cylinder 42 . Further, the oil in the rear hydraulic chamber of the cylinder 42 flows from the oil passages 54, 53, 52, the rear land 64, and the oil hole 65 into the oil passage 66, where it is distributed back and forth from the oil hole 63, the front land 62, and the oil passage 57. It flows into the rod hole 45 and also flows from the oil passage 66 to the return oil passage 59. The pressure of the oil sent into the front hydraulic chamber of the cylinder 42 causes the piston 43 to move rearward within the cylinder 42, that is, the body side of the actuator 30 moves forward, and force is transmitted from the center arm 75 to the output shaft 27.

以上の簡易型油圧式パワーステアリング装置は市販車に
おいてもステアリング系を交換するだけで簡単に装備で
きるものである。
The simple hydraulic power steering device described above can be easily installed in commercially available vehicles by simply replacing the steering system.

そしてシリンダ42前方にピストンロッド44が進退す
るロンド穴45を設けているので、シリンダ42前壁で
のシール対策が不要となり、且つ油路57を設けたこと
で、ピストンロッド44の移動時におけるロンド穴45
内のオイルの給排が行え、ピストンロッド44の前後移
動が抵抗なくスムーズに行える。
Since a round hole 45 is provided in front of the cylinder 42 through which the piston rod 44 moves forward and backward, sealing measures on the front wall of the cylinder 42 are not required. hole 45
The oil inside can be supplied and discharged, and the piston rod 44 can be moved back and forth smoothly without resistance.

以上において、操舵力がプリセットスプリング81の予
荷重以下の軽い操舵荷重の場合は、このプリセットスプ
リング81の両端部82.82間に挟んだインプットビ
ン83とアウトプットピン84及びプリセットスプリン
グ81自体を介してインプットシャフト21 (インナ
ーシャフト24を含む)とアウトプットシャフト27と
が一体に回転する。即ちインプットシャフト21とアウ
トプットシャフト27との間に回転の位相差が発生しな
いので、アクチュエータが作動しない。
In the above, when the steering force is a light steering load that is less than the preload of the preset spring 81, the input bin 83 and output pin 84 sandwiched between the both ends 82 and 82 of the preset spring 81 and the preset spring 81 itself are used. The input shaft 21 (including the inner shaft 24) and the output shaft 27 rotate together. That is, since no rotational phase difference occurs between the input shaft 21 and the output shaft 27, the actuator does not operate.

つまり例えば直進時の僅かな操舵のような軽い操舵力で
は、プリセットスプリング81の予荷重以下となり、第
11図の実線特性(イ)のようにアクチュエータ30が
作動しない領域(ロ)を設けることができるので、実施
例の油圧式アクチュエータ30の場合にはオイルポンプ
Pが最低油圧状態となり、エンジン1によるオイルポン
プPの駆動馬力が少なくて済む。従って軽操舵力時での
燃費を改善できる。
In other words, when the steering force is light, such as a slight steering force when traveling straight, the preload of the preset spring 81 is lower than the preload, and a region (b) in which the actuator 30 does not operate can be provided as shown in the solid line characteristic (a) in FIG. Therefore, in the case of the hydraulic actuator 30 of the embodiment, the oil pump P is in the lowest hydraulic pressure state, and the driving horsepower of the oil pump P by the engine 1 can be reduced. Therefore, fuel efficiency can be improved when the steering force is light.

この点、アウターシャフトの略々全長にわたり長尺のト
ーションバーを通した二重構造のステアリングシャフト
によるトーションバー捩り方式では、鎖線特性(ハ)の
如く軽操舵力時もアクチュエータが作動してオイルポン
プの駆動馬力が大きなものとなっていた。
In this respect, in the torsion bar torsion method using a double-structured steering shaft in which a long torsion bar is passed through almost the entire length of the outer shaft, the actuator operates even under light steering force as shown in the chain line characteristic (c), and the oil pump The driving horsepower of the engine was large.

以上のプリセットスプリング81の予荷重設定は機種や
企図する特性に応じて任意に設定されるものである。
The above preload setting of the preset spring 81 is arbitrarily set depending on the model and intended characteristics.

尚、実施例では鞍乗型四輪車に装備したが、本発明のパ
ワーステアリング装置は一般車両に適用することも可能
である。
In the embodiment, the power steering device of the present invention is installed on a straddle-type four-wheeled vehicle, but the power steering device of the present invention can also be applied to general vehicles.

[発明の効果コ 以上のように本発明のパワーステアリング装置によれば
、特にステアリングシャフトのインプットシャフト側部
材とアウトプットシャフト側部材との間にプリセットス
プリングを両部材の夫々に係止して設けたため、トーシ
ョンバーを廃してステアリングシャフト構造を簡略化で
きるとともに、軽操舵力でパワーアシスト用アクチュエ
ータが作動しない不惑領域を設けることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the power steering device of the present invention, the preset spring is provided between the input shaft side member and the output shaft side member of the steering shaft by being locked to each of the members. , it is possible to simplify the steering shaft structure by eliminating the torsion bar, and also to provide a trouble-free region where the power assist actuator does not operate with light steering force.

従って例えば油圧式アクチュエータの場合には軽操舵力
時におけるエンジンによるオイルポンプの駆動馬力を少
なくして燃費を改善できる。
Therefore, for example, in the case of a hydraulic actuator, fuel efficiency can be improved by reducing the driving horsepower of the oil pump by the engine when the steering force is light.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のパワーステアリング装置を備えた鞍乗
型四輪車の外観側面図、第2図はステアリング系と動力
伝達系及び懸架系を示す概略斜視図、第3図はパワーア
シスト用アクチュエータ等の配置を示す車体フレーム前
部の概略側面図、第4図は第3図の矢印rv力方向らの
正面図、第5図はステアリングシャフトを含むアクチュ
エータ部分の縦断側面図、第6図はプリセットスプリン
グ部分の拡大縦断面図、第7図(a)及び(b)は第5
図の矢印A−A線に沿った部分平面図と同矢印B方向か
らの部分正面図、同第7図 (c)及び(d)は第6図
の矢印C−C線に沿った断面図と矢印D−D線に沿った
断面図、第8図は直進時のアクチュエータ内の拡大縦断
側面図、第9図と第10図はハンドルを右と左に夫々切
った場合の同様の各拡大縦断側面図、第11図は操舵カ
ー位相差・の関係を示す特性図である。 尚、図面中、7はハンドル、20はステアリンプリセッ
ト、21はインプットシャフト、27はアウトプットシ
ャフト、29はステアリングアーム、30はパワーアシ
スト用アクチュエータ、■はコントロールバルブ部、S
はパワーアシストシリンダ部、72はスプールレバー、
75はセンターアーム、81はプリセットスプリング、
83はインプットピン、84はアウトプットピン、Sp
はスプライン嵌合部、Cは隙間である。
Figure 1 is an external side view of a straddle-type four-wheel vehicle equipped with the power steering device of the present invention, Figure 2 is a schematic perspective view showing the steering system, power transmission system, and suspension system, and Figure 3 is a power assist vehicle. 4 is a schematic side view of the front part of the vehicle body frame showing the arrangement of actuators, etc.; FIG. 4 is a front view taken in the direction of the arrow rv force in FIG. 3; FIG. 5 is a longitudinal side view of the actuator portion including the steering shaft; FIG. 7(a) and 7(b) are enlarged vertical cross-sectional views of the preset spring portion, and FIGS.
A partial plan view taken along the arrow A-A line in the figure and a partial front view taken from the direction of the arrow B in the figure, and FIG. 7 (c) and (d) are cross-sectional views taken along the arrow C-C line in FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view of the inside of the actuator when the actuator is moving straight, and FIGS. 9 and 10 are similar enlargements when the handle is turned to the right and left, respectively. A longitudinal side view, FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the steering wheel phase difference and the steering wheel. In addition, in the drawing, 7 is a steering wheel, 20 is a steering wheel preset, 21 is an input shaft, 27 is an output shaft, 29 is a steering arm, 30 is a power assist actuator, ■ is a control valve part, S
is the power assist cylinder part, 72 is the spool lever,
75 is the center arm, 81 is the preset spring,
83 is input pin, 84 is output pin, Sp
is a spline fitting part, and C is a gap.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ステアリングシャフトにインプットシャフト側部
材とアウトプットシャフト側部材を設け、インプットシ
ャフト側部材とアウトプットシャフト側部材とを互いに
回転方向へ所定の隙間を設けてスプライン嵌合し、 インプットシャフト側部材からの回転を入力してアウト
プットシャフト側部材へ補助動力を出力するパワーアシ
スト用アクチュエータを設けるとともに、 インプットシャフト側部材とアウトプットシャフト側部
材との間には、予荷重が付与されたプリセットスプリン
グをインプットシャフト側部材とアウトプットシャフト
側部材の夫々に係止して設けたこと、 を特徴とするパワーステアリング装置。
(1) An input shaft side member and an output shaft side member are provided on the steering shaft, and the input shaft side member and the output shaft side member are spline-fitted to each other with a predetermined gap in the rotational direction, and the input shaft side member is A power assist actuator is provided that inputs rotation and outputs auxiliary power to the output shaft side member, and a preset spring with a preload is installed between the input shaft side member and the output shaft side member on the input shaft side. A power steering device comprising: a member and an output shaft side member that are respectively engaged with each other.
(2)前記アクチュエータはコントロールバルブ部とパ
ワーアシストシリンダ部とが一体構造で、コントロール
バルブ部が前記インプットシャフト側部材に連結されて
パワーアシストシリンダ部が前記アウトプットシャフト
側部材に連結されている請求項1記載のパワーステアリ
ング装置。
(2) In the actuator, the control valve part and the power assist cylinder part are integrally constructed, and the control valve part is connected to the input shaft side member and the power assist cylinder part is connected to the output shaft side member. 1. The power steering device according to 1.
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