JPH0194070A - 油圧式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は簡易型の油圧式パワーステアリング装置に関す
る。

（従来の技術及び問題点） 車両において、運転者の操舵力を軽減するために油圧式
パワーステアリング装置を装備することが行われる。

ところが、従来の油圧式パワーステアリング装置は、ス
テアリングギヤボックス内にピストン及びパワーシリン
ダを組込むとともに、油圧制御バルブ機構を内蔵したバ
ルブケースをステアリングギヤボックスに付設すること
から、装置全体としての複雑化、大型化、重量物化を招
き、且つ高価なものとなっていた。

（発明の目的） そこで本発明の目的は、例えば鞍乗型四輪車等にも適す
るようステアリングシャフトに工夫を施すことにより小
型、軽量で安価に得られるようにした簡易型の油圧式パ
ワーステアリング装置を）是イ共することにある。

（発明の構成） 以上の目的を達成すべく本発明は、ステアリングシャフ
ト２１に分割されたインプットシャフト２３とアウトプ
ットシャフト２６とを設け、このインプットシャフト２
３とアウトプットシャフト２６を同一軸線Ｃ上に配設す
るとともに、このインプットシャフト２３とアウトプッ
トシャフト２６との間に油圧制御バルブ機構８１を作動
させる位相差発生部２０を設けることで、油圧式パワー
ステアリング装置を構成したことを特徴とする。

具体的には、位相差発生部２０はインプットシャフト２
３とアウトプットシャフト２６の一方に設けられた凸部
２５と他方に設けられた凹部２８とを係合して成り、こ
の凸部２５と凹部２８との間に回転方向のクリアランス
Ｃ，Ｃを設けることにより位相差量を決定するとともに
、その位相差量以上では凸部２５と凹部２８を介してイ
ンプットシャフト２３からアウトプットシャフト２８へ
のトルク伝達がダイレクトに行われる。

そして位相差発生部２０にはセンタリング用の弾発部材
６９を設ける。

（作用） ステアリングシャフト２１に設けられて同一軸線Ｃ上に
配設したインプットシャフト２３とアウトプットシャフ
ト２６と間には位相差発生部２０が設けられており、ス
テアリングシャフト２１への操舵入力によりアウトプッ
トショット２６に対するインプットシャフト２３０位相
差が発生すると、油圧制御バルブ機構８１が作動して油
圧により発生する力がアウトプットシャフト２６に伝え
られ、これにより操舵力の軽減が行われる。

このようにステアリングシャフトｚ１に設けたインプッ
トシャフト２３とアウトプットシャフト２６を同一軸線
Ｃ上に配設し、その間に油圧制御バルブ機構８１を作動
させる位相差発生部２０を設けているので、油圧式パワ
ーステアリング装置として小型、軽量で簡易型なものと
なるとともに、特にパワーアシスト付きと無しの設定が
ステアリングシャフト２１に若干の変更を施す等、必要
最小限の変更で済むこととなって安価に製作することが
できるようになる。

そして実施例の如く凸部２５と凹部２８を係合してイン
プットシャフト２３とアウトプットシャフト２６間の位
相差発生部２０を構成し、凸部２５と凹部２８間に回転
方向のクリアランスＣ１Ｃを設けて位相差量を決定する
ことで、その位相差量以上では凸部２５と凹部２８を介
してインプットシャフト２３とアウトプットシャフト２
６がリジットとなり、路面状態を把握したダイレクトな
ハンドリング性能が得られる。

更にインプットシャフト２３とアウトプットシャフト２
６間の位相差発生部２０にセンタリング用の弾発部材６
９を設け、この弾発部材６９の弾発力を変えることで、
位相差発生の際の反力を好み等に応じて設定できる。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図は鞍乗型四輪車の外観側面を示し、はぼ車体中央
部にエンジン１が搭載され、車体前後部には低圧タイヤ
を装着した左右一対の前輪２，２と後輪３．３がそれぞ
れ懸架支持されている。車体上部には車体を覆うように
して前から順にフロントフェンダ４、シート５、リヤフ
ェンダ６が装備され、フロントフェンダ４の中央部上方
にハンドル７が配設されている。ハンドル７はバーハン
ドルであり、運転者はシート５に跨がってバーハンドル
７を操作する。

第２図にも示すようにエンジン１からの動力は前輪２．
２と後輪３．３とにそれぞれ伝達され、８はフロントデ
フ、９はリヤデフ、１１．１１はフロントドライブシャ
フトである。図示しないリヤドライブシャフトを挿通し
たリヤアクスルチューブ１２はリヤフォーク１３とリヤ
ダンパ１４を介して車体後部に支持されている。前輪２
はナックルアーム１５に支持され、ナックルアーム１５
はともにＡ型のアッパーアーム１６及びロアーアーム１
７とフロントダンパ１８を介して車体前部の左右にそれ
ぞれ支持されている。

バーハンドル７はステアリングシャフト２１の上端に図
示の如く固設され、ステアリングシャフト２１の下部は
ステアリングギヤボックス３１内に組込まれている。ス
テアリングギヤボックス３１から下方に突出するステア
リングシャフト２１の下端にステアリングアーム２９が
固設され、ステアリングアーム２９と左右のナックルア
ーム１５．１５とにタイロッド１９．１９がそれぞれ架
設されている。

以上の鞍乗型四輪車は、四輪車であること、バーハンド
ル７であること、ステアリングシャフト２１からタイロ
ッド１９．１９への伝達がステアリングアーム２９であ
ること、により大径タイヤあるいはワイドタイヤになる
程に大きな操舵力が必要とされる。そこで油圧式パワー
ステアリング装置を装備する必要が生じる。

第３図及び第４図に示す如く車体フレーム４１の前部は
、メインバイブ４２）アンダーパイプ４３、フロントパ
イプ４４、フロントクツションパイプ４５及びギヤボッ
クスアンダーホールドバイブ４６から構成されている。

即ち車体上部の中央を通るメインバイブ４２の前部から
左右のフロントパイプ４４．４４を前下方に延出して車
体下部の左右を通るアンダーパイプ４３．４３の前部に
結合する。そしてフロントパイプ４４．４４の中間部上
方から左右のフロントクツションパイプ４５．４５を後
下方に延出してアンダーパイプ４３．４３に結合する。

更にフロントクツションパイプ４５．４５の中間部から
左右のギヤボックスアンダーホールドパイプ４６．４６
を前上方に延出してフロントパイプ４４，４４に結合す
る。

この車体フレーム４１前部において、ステアリングシャ
フト２１の上部をメインバイブ４２の前端にホルダ４７
にて支持するとともに、ステアリングギヤボックス３１
を左右のフロントパイプ４４．４４、フロントクツショ
ンパイプ４５゜４５及びギヤボックスアンダーホールド
パイプ４６．４６で囲まれた空間内に配置している。即
ちステアリングギヤボックス３１の下部をプレート状の
ギヤボックスアンダーホールドブラケット４８を介して
左右のギヤボックスアンダーホールドバイブ４６，４６
の下面に固定する。

尚、車体フレーム４１から前方には第１図の如キフロン
トバンパーバイブ４９が突設される。

以上において、油圧式パワーステアリング装置は、ステ
アリングギヤボックス３１に内蔵された制御機構と、オ
イル溜であるリザーバータンク５１と、オイルポンプ５
２等から構成される。

リザーバータンク５１は第３図に示されるように左右の
フロントパイプ４４．４４の上部空間に配置固定されて
第１図の如くフロントフェンダ４内に収納されている。

オイルポンプ５２は第３図のようにエンジン１のシリン
ダへラド１ａに固設されており、その駆動はカムシャフ
ト１ｂと一体または図示しないジヨイントを介して行わ
れる。

オイルポンプ５２は第９図にも示す如くラジアルピスト
ンポンプであり、このオイルポンプ５２とリザーバータ
ンク５１とは第３図のようにサクションホース５３にて
接続される。そしてオイルポンプ５２とステアリングギ
ヤボックス３１とはフィードホース５４にて接続される
。更にステアリングギヤボックス３１とリザーバータン
ク５１とは戻りホース５５にて接続される。

一方、ステアリングシャフト２１は下部において分割さ
れたインプットシャフト２３とアウトプットシャフト２
６を有し、第３図及び第４図のようにインプットシャフ
ト２３とアウトプットシャフト２Ｂとがステアリングギ
ヤボックス３１内に組込まれている。インプットシャフ
ト２３は上端でステアリングヨークジヨイント２２を介
してステアリングシャフト２１本体に連結され、またア
ウトプットシャフト２６の下端に前記ステアリングアー
ム２９が固設されている。

そしてステアリングギヤボックス３１の内部構造は第５
図乃至第８図の通りである。

先ず第５図において、右側が上方に位置するインプット
シャフト２３、左側が下方に位置するアウトプットシャ
フト２６であり、ステアリングギヤボックス３１は上下
に分割されたアッパーボディ３２とロアーボディ３５と
から成る。アッパーボディ３２内にインプットシャフト
２３がベアリング６１、オイルシール６２を介して支持
され、ロアーボディ３５内にアウトプットシャフト２６
がヘアリング６３、オイルシール６４、ダストシール６
５を介して支持されている。そしてインプットシャフト
２３とアウトプットシャフト２６とは同一軸線Ｃ上に配
置され、アッパーボディ３２とロアーボディ３５とは０
リング６６を介して図示の如くボルト結合されており、
その結合部３４は車体への取付部も兼ねる。

このアッパーボディ３２及びロアーボディ３５内におい
て、インプットシャフト２３とアウトプットシャフト２
６の対向する端部外周の後側にはピニオンギヤ２４．２
７がそれぞれ形成されている。またインプットシャフト
２３の端部外周前側に下方へ突出する凸部２５が形成さ
れ、アウトプットシャフト２６の端部外周前側には凹部
２８が形成されている。この凹部２８内に凸部２５が第
６図の如く左右にクリアランスＣ，Ｃを保って係合し、
更に凹部２８内には両者間のセンタリング用の弾発部材
をなすスプリング６９が挟み込まれている。このクリア
ランスＣ，Ｃを設けることによってインプットシャフト
２３とアウトプットシャフト２６は互いに回転方向の位
相差に自由度を持ってセットされている。また回転方向
の規制はインプットシャフト２３の凸部２５とアウトプ
ットシャフト２６の凹部２８とにより行われている。こ
れにより位相差発生部２０が構成されており、例えば位
相差量は片側の回転角度が約２゜に決定されている。

そしてアッパーボディ３２の後側には左右方向に長いシ
リンダ３６が一体に形成され、シリンダ３６は０リング
３８を介してカバー３９を図示の如くボルト結合するこ
とにより蓋されている。このシリンダ３６内に油圧プラ
ンジャ７１が両端のピストンリング７８．７８及びバッ
クアップ用０リング７９．７９を介して組込まれている
。油圧プランジャ７１のアッパーボディ３２内に露出す
る部分にラックギヤ７２が形成され、このラックギヤ７
２はアウトプットシャフト２６のピニオンギヤ２７と噛
合うものである。更にラックギヤ７２と並列に形成した
溝７３内にサブラック７４が穆勅自在に組込まれ、この
サブラック７４はインプットシャフト２３のピニオンギ
ヤ２４と噛合うものである。

油圧プランジャ７１の内部には更に油圧制御バルブ機構
８１が組込まれている。即ち油圧プランジャ７１に形成
したスプール用の穴７６内にはスプールバルブ８２が組
込まれるとともに、スプールエンドピース８４が０リン
グ８５を介してサークリップ８６にて固定される。そし
てスプールバルブ８２とサブラック７４とはスプールレ
バー８７にて連結されている。スプールレバー８７は油
圧プランジャ７１に形成した穴７７内にビンローラ８８
にて枢着され、このスプールレバー８７の一端をサブラ
ック７４に形成した溝７５に係合し、また他端をスプー
ルバルブ８２に形成した溝８３に係合する。

更に油路は高圧側、戻り側ともにシリンダ３６を取り巻
くように形成されている。即ち、９１が高圧側の入り油
路、９２が戻り油路であり、この入り油路９１及び戻り
油路９２を設けるためにシリンダ３６の外周には補強リ
ブ３７が取り巻くように膨出して形成され、９３は配管
結合用のネジ穴である。また第７図に示すように高圧側
の入り油路９１の途中にはワンウェイバルブ９４が組込
まれている。

以上の油圧式パワーステアリング装置の油圧回路は第９
図に示す如くで、９５はフローコントロールバルブ、９
７はリリーフバルブ、９９は計量オリフィスである。

次に作動を説明する。

先ずオイルポンプ５２から吐出されたオイルはフィード
ホース５４を通ってステアリングギヤボックス３１内に
入り、油圧プランジャ７１、スプールバルブ８２等を通
過して戻りホース５５からリザーバータンク５１へ戻さ
れる。そこでフィルターにより濾過され、再びサクショ
ンホース５３を通ってオイルポンプ５２へと循環される
。

また高圧側の入り油路９１の途中に設けたワンウェイバ
ルブ９４によって、オイルポンプ５２の停止時にはステ
アリングギヤボックス３１内にてオイルが循環できるよ
うになっている。

第１０図は流量制御が行われている状態であり、流量が
増加していくと、フローコントロールバルブ９５の前後
の油圧が計量オリフィス９９により差圧大となる。よっ
てフローコントロールバルブ９５が図示の如く開き、リ
ターンスプリング９６の設定以上の過剰オイルが矢印の
ようにオイルポンプ５２へ戻される。

第１１図はリリーフバルブが開いている状態であり、ス
テアリングギヤボックス３１へ送られるオイルの圧力が
リターンスプリング９８の設定より高くなった時にリリ
ーフバルブ９７が開き、あるレベル以上の油圧より上が
らないようにしである。

ここで、バーハンドル７を切らない直進時において、入
り油路９１からシリンダ３６内に流入するオイルは第１
１図の矢印のように、油圧プランジャ７１の入り油路１
０１を通り、スプールバルブ８２の左横１０２及び右横
１０３に振分けられて内部の中央油路１０４を通り、油
圧プランジャ７１の戻り油路１０５を通ってステアリン
グギヤボックス３１内に入り、戻り油路９２からリザー
バータンク５１に戻される。

そしてバーハンドル７を右へ切るとオイルの流れは第１
２図の如く変化する。

バーハンドル７からの入力はステアリングシャフト２１
本体、ステアリングヨークジヨイント２２を介してイン
プットシャフト２３に伝達される。インプットシャフト
２３に右回転のトルクが入力されると、センタリング用
スプリング６９の設定荷重分アウトプットシャフト２６
に対し位相差が生じる。この位相差発生部２０において
発生する位相差の分だけインプットシャフト２３のピニ
オンギヤ２４と噛合っているサブラック７４が第１２図
に矢印で示すように左へ移動し、スプールレバー８７を
反時計回りに回動させる。

これによりスプールバルブ８２が右へ移動し、このスプ
ールバルブ８２によって油圧プランジャ７１の入り油路
１０１に対し左油路１０６は閉められ、右油路１０７は
開かれる。従って油圧プランジャ７１にかかる力のバラ
ンスが崩れ、油圧プランジャ７１は左へ移動する。この
左へ移動する油圧プランジャ７１のラックギヤ７２はア
ウトプットシャフト２６のピニオンギヤ２７と噛合って
いることから、アウトプットシャフト２６に力が伝達さ
れて操舵力が軽減される。

この場合、シリンダ３６内の油圧プランジャ７１左側の
オイルは矢印のように、油圧プランジャ７１の左油路１
０６を通り、スプールバルブ８２の左横１０２から中央
油路１０４を通り、油圧プランジャ７１の戻り油路１０
５、ステアリングギヤボックス３１内を経由し、戻り油
路９２からリザーバータンク５１へと戻される。

またインプットシャフト２３からの人力がセンタリング
用スプリング６９の設定力を越え、インプットシャフト
２３の凸部２５がアウトプットシャフト２６の凹部２８
側壁に突き当った場合は、入力から操舵力軽減分を差い
引いた力がインプットシャフト２３の凸部２５からアウ
トプットシャフト２６の凹部２８側壁を経由してダイレ
クトに伝達される。

第１３図はバーハンドル７を左へ切っている場合を示し
、図示の如くサブラック７４、油圧プランジャ７１、ス
プールバルブ８２等の移動方向、シリンダ３６内のオイ
ルの流れ等は右へ切っている時の逆となる。

尚、実施例では鞍乗型四輪車について説明したが、本発
明の油圧式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。

（発明の効果） 以上のように本発明によれは、ステアリングシャフトに
設けたインプットシャフトとアウトプットシャフトを同
一軸線上に配設し、その間に油圧制御バルブ機構を作動
させる位相差発生部を設けたため、油圧式パワーステア
リング装置として小型、軽量で簡易型なものとなるとと
もに、パワーアシスト付きと無しの設定がステアリング
シャフトに若干の変更を施す等、必要最小限の変更で済
むこととなって安価に製作することができ、特に鞍乗型
四輪車に好適するものになる。

また実施例においては、凸部と凹部を係合してインプッ
トシャフトとアウトプットシャフト間の位相差発生部を
構成し、凸部と凹部間に回転方向のクリアランスを設け
て位相差量を決定するようにしたので、その位相差量以
上では凸部と凹部な介してインプットシャフトとアウト
プットシャフトがリジットとなって路面状態を把握した
ダイレクトなハンドリング性能を得ることができる。

更にインプットシャフトとアウトプットシャフト間の位
相差発生部に設けたセンタリング用の弾発部材の弾発力
を変えることにより位相差発生の際の反力を好み等に応
じて設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は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装置の概略斜視図、第３図
はステアリングギヤボックス等の配置を示す車体フレー
ム前部の側面図、第４図は第３図の矢視■方同図、第５
図はステアリングギヤボックスの縦断側面図、第６図は
第５図のＶｌ−Ｖｌ線断面図、第７図は第６図■−■線
断面図、第８図は第６図■矢視方向からの要部断面図、
第９図はパワーステアリング装置の油圧回路図、第１０
図は流量制御が行われている状態の油圧回路図、第１１
図はリリーフバルブが開いている状態の油圧回路図、第
１２図はハンドルを右へ切っている時の油圧回路図、第
１３図はハンドルを左へ切っている時の油圧回路図であ
る。 尚、図面中、２０は位相差発生部、２１はステアリング
シャフト、Ｃは軸線、２３はインブッ）・・シャフト、
２５は凸部、２６はアウトプットシャフト、２８は凹部
、Ｃはクリアランス、６９はセンタリング用弾発部材、
８１は油圧制御バルブ機構である。 特　許　出　願　人　本田技研工業株式会社代理人　　
弁理士　　下　　１）　容−即問　　　　弁理士　　　
大　　橋　　邦　　度量　　　弁理士　　小　　山　　
　　右同　　　弁理士　　野　　１）　　　茂第７図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングシャフトに分割されたインプットシ
   ャフトとアウトプットシャフトとを設け、このインプッ
   トシャフトとアウトプットシャフトを同一軸線上に配設
   するとともに、 このインプットシャフトとアウトプットシャフトとの間
   に油圧制御バルブ機構を作動させる位相差発生部を設け
   たこと、 を特徴とする油圧式パワーステアリング装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、 前記位相差発生部は前記インプットシャフトとアウトプ
   ットシャフトの一方に設けられた凸部と他方に設けられ
   た凹部とを係合して成り、 この凸部と凹部との間に回転方向のクリアランスを設け
   ることにより位相差量を決定するとともに、 その位相差量以上では凸部と凹部を介してインプットシ
   ャフトからアウトプットシャフトへのトルク伝達がダイ
   レクトに行われること、 を特徴とする油圧式パワーステアリング装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項において、 前記位相差発生部にはセンタリング用の弾発部材を設け
   たこと、 を特徴とする油圧式パワーステアリング装置。