JPH0625410Y2 - セミインテグラル型動力舵取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は動力舵取装置に係り、特にセミインテグラルタ
イプの動力舵取装置に関するものである。

〔従来の技術〕

セミインテグラルタイプの動力舵取装置は、一般に、舵
取ハンドルに連結された入力軸の先端がハウジング内に
挿入され、このハウジング内に、入力軸に嵌合されたボ
ールナットとピットマンアーム等を介して操向車輪に連
結されたセクタギアとを噛み合わせて成るステアリング
ギアと、上記入力軸の軸方向移動によって流路の切換を
行なうコントロールバルブとが設けられるとともに、こ
れと別個に、コントロールバルブを介して供給された圧
油によって操向車輪に動力を付与する液圧シリンダが配
設された構成を有している（実開昭53-48326号公報）。

上記構成に係るセミインテグラルタイプの動力舵取装置
を、例えば、オイルクラッチ付のフォークリフト等に用
いた場合には、ポンプから吐出されたオイルが、フロー
ディバイダを介して作業機と動力舵取装置とに供給さ
れ、動力舵取装置に送られたオイルは、その下流側に設
けられたオイルクラッチを経てタンクへ還流するように
なっている。このような動力舵取装置には、その下流側
にオイルクラッチ等の絞りがついているため高背圧が作
用する。また、フローディバイダの過度特性によりサー
ジ圧も発生する。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のように高背圧で使用される従来のセミインテグラ
ルタイプの動力舵取装置では、ハウジングの入口付近の
入力軸周囲に嵌着されてハウジング内の液密を保持して
いるオイルシールに高圧が作用する。その結果、入力軸
とオイルシールとの間でフリクションが大きくなって入
力トルクが増加し、操舵フィーリングに悪影響をおよぼ
していた。

本考案は、上記欠点に鑑みてなされたもので、入力軸に
装着されて液密を保持しているオイルシールに高圧が作
用することのないセミインテグラルタイプの動力舵取装
置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係るセミインテグラル型動力舵取装置は、一端
が舵取ハンドルに連結され、他端がハウジング内に挿入
された入力軸と、この入力軸に多数のボールを介して嵌
合されたボールナットと、このボールナットに形成され
たラックに噛み合うとともに、リンクを介して操向車輪
に連結されたセクタギヤと、上記入力軸の軸方向移動に
よって作動されて流体通路の切換を行なうコントロール
バルブと、上記ステアリングギアおよびコントロールバ
ルブと独立して設けられ、コントロールバルブを介して
圧力流体が給排されて操向車輪に動力を付与する液圧シ
リンダと、上記入力軸の周囲に嵌着されてハウジング内
の液密を保持するオイルシールとを備えており、さら
に、上記ハウジングのオイルシールよりも内部側に、入
力軸外面とハウジング内面との間に嵌合され、オイルシ
ール側へ僅かの液漏れを許容する油圧ダンパを設けると
ともに、この油圧ダンパとオイルシールとの間の空間を
外部へ連通するドレン通路をハウジングに形成したもの
である。

〔作用〕

本考案に係る動力舵取装置では、ハウジング内に高背圧
がかかると、油圧ダンパからオイルシール側に僅かのオ
イル洩れが生じ、この油圧ダンパとオイルシールとの間
の空間に洩れたオイルはドレン通路から排出されるの
で、オイルシール周辺は常にほぼ大気圧に等しく、オイ
ルシールに高圧が作用することはない。

〔実施例〕

以下図示実施例により本考案を説明する。第１図は、本
考案の一実施例に係るセミインテグラルタイプの動力舵
取装置を示すものであり、第２図は第１図のII−II線に
沿う断面図である。

ギアハウジング(2)とバルブハウジング(4)とを突き合わ
せて一体として動力舵取装置のハウジング(6)が構成さ
れている。このハウジング(6)のバルブハウジング(4)側
の端部（第１図左側）には、エンドプレート(8)がボル
ト(10)により固定され、ギアハウジング(2)の端部（第
１図右側）には、筒状のエンドブロック(12)がボルト(1
4)によって固定されている。

入力軸(16)は、一端がハウジング(6)内に挿入され、エ
ンドブロック(12)内にスリーブ(18)を介して配置された
ベアリング(20)、およびギアハウジング(2)のバルブハ
ウジング(4)側端部に形成された小径部(2a)内に配置さ
れているベアリング(22)によって回転自在に支持されて
いる。なお、入力軸(16)の他端は、図示しない舵取ハン
ドルに連結されている。

入力軸(16)のギアハウジング(2)内に位置する部分に
は、ボールナット(24)が嵌合されている。このボールナ
ット(24)の内面と入力軸(16)の外面には、それぞれボー
ルねじ溝(16a)、(24a)が形成され、これらねじ溝(16a)、
(24a)内に多数のボール(26)が収容されており、入力軸
(16)が回転すると、ボール(26)がボールチューブ(28)を
通って循環してボールナット(24)を軸方向に移動させ
る。ボールナット(24)の側面にはラック(24b)が形成さ
れ、このラック(24b)にセクタギア(30)が噛み合ってい
る。このセクタギア(30)は、図示しないピットマンアー
ムおよびリンク等を介して操向車輪に連結されている。

入力軸(16)の、ギアハウジング(2)の小径部(2a)内に配
置されたベアリング(22)に支持されている部分に、大径
部(16b)が形成され、この大径部(16b)より先端寄りのバ
ルブハウジング(4)内に位置する部分に、バルブスプー
ル(32)が嵌合されている。このバルブスプール(32)は、
バルブハウジング(4)の軸方向長さとほぼ同一の長さを
有し、バルブハウジング(4)の孔の内面に摺動可能に接
している。このバルブスプール(32)の両側には、スラス
トベアリング(34)、(36)が配置されており、入力軸(16)
の先端に螺合されたナット(38)と上記入力軸(16)の大径
部(16b)との間に、これらスラストベアリング(34)、バ
ルブスプール(32)およびスラストベアリング(36)が挾持
され、入力軸(16)と一体的に軸方向へ移動するようにな
っている。

上記バルブハウジング(4)とバルブスプール(32)とによ
りコントロールバルブ(37)が構成されている。すなわ
ち、バルブハウジング(4)の孔内面のほぼ中央には、図
示しない供給通路によってポンプに連通する環状溝(4a)
が、そしてその両側には、排出通路（図示せず）によっ
てタンクに連通する環状溝(4b)、(4c)が形成されてい
る。一方、バルブスプール(32)の外周面には、上記ポン
プに連通する環状溝(4a)とタンクに連通する環状溝(4
b)、(4c)の一方とに同時に連通可能な２本の環状溝(32
a)、(32b)が形成されている。また、バルブハウジング
(4)には、バルブスプール(32)の２本の環状溝(32a)、(32
b)をそれぞれ上記操向車輪に動力を付与する液圧シリン
ダ（図示せず）の両室に常時連通する２本の給排通路が
形成されている。従って、バルブスプール(32)の中立位
置（第１図の状態）では、バルブスプール(32)の環状溝
の一方(32a)は、バルブハウジング(4)に形成されたポン
プに連通する環状溝(4a)と、タンクに連通する環状溝の
一方(4b)とに同時に連通し、バルブスプール(32)の環状
溝の他方(32b)は、ポンプに連通する環状溝(4a)と、タ
ンクに連通する環状溝の他の一方(4c)とに同時に連通し
てポンプからの吐出油を循環させ、バルブスプール(32)
が入力軸(16)とともにいずれかの方向に移動したときに
は、一方の環状溝(32a)または(32b)は、ポンプに連通す
る環状溝(4a)との連通が遮断されてタンクに通じる環状
溝(4b)または(4c)とのみ連通し、他方の環状溝(32a)ま
たは(32b)は、タンクに連通する環状溝(4b)または(4c)
との連通が遮断されてポンプに通じる環状溝(4a)とのみ
連通することにより、液圧シリンダの一方の室に圧油を
供給するとともに他方の室内のオイルをタンクへ還流さ
せる。

バルブハウジング(4)内には、バルブスプール(32)が嵌
合している孔と平行な貫通穴(4d)が形成され、この穴(4
d)内に一対のリアクションプランジャ(38)、(40)および
これら両プランジャ(38)、(40)を両側に付勢するリアク
ションスプリング(42)が配設されている。両リアクショ
ンプランジャ(38)、(40)は、バルブハウジング(4)の両側
のギアハウジング(2)およびエンドプレート(8)の端面に
当るとともに、バルブスプール(32)の両側に配置された
スラストベアリング(34)、(36)の内側プレート(42)、(44)
に弾接して、バルブスプール(32)をバルブハウジング
(4)に対する中立位置に保持するとともに操舵時に反力
を付与するようになっている。バルブハウジング(4)の
両端面には、スラストベアリング(34)、(36)の内側プレ
ート(42)、(44)よりも大径の凹部(4e)、(4f)が形成されて
おり、これら凹部(4e)、(4f)の深さだけ、入力軸(16)お
よびバルブスプール(32)が軸方向に移動できるようにな
っている。

上記ハウジング(6)内には、オイルが充満しており、ハ
ウジング(6)の入口部に固定されてハウジング(6)の一部
を構成しているエンドブロック(12)内に配置されたオイ
ルシール(46)によってこのハウジング(6)内の液密が保
持されている。ここで上記エンドブロック(12)の内部の
構成について第１図および第２図により詳細に説明す
る。エンドブロック(12)の孔は、複数の径の異なる部分
を有しており、その中間の径の部分(12a)とその内部を
貫通する入力軸(16)との間に上記オイルシール(46)が装
着されている。また、孔の最も大径の部分(12b)のギア
ハウジング(2)内部寄りに、上記ベアリング(20)が配置
され、さらに、大径の部分(12b)の外部寄り、すなわ
ち、ベアリング(20)とオイルシール(46)との間に油圧ダ
ンパ(48)が配置されている。この油圧ダンパ(48)は、エ
ンドブロック(12)の孔の大径部(12b)と中径部(12a)との
間の段部(12c)に当たっており、この油圧ダンパ(48)と
ベアリング(20)およびスリーブ(18)は、エンドブロック
(12)内面に設けられた止めリング(50)によって移動しな
いようになっている。

油圧ダンパ(48)の外面側には、Ｏリング(52)が嵌着され
て液密を保持しているが、入力軸(16)に摺接する内面側
は、ハウジング(6)内に高背圧が作用したときは、僅か
なオイル洩れを許容するようになっている。そして、油
圧ダンパ(48)とオイルシール(46)との間の空間(54)を外
部のタンクに連通するドレン通路(56)が形成されてい
る。

上記構成のセミインテグラルタイプの動力舵取装置は、
車両の直進時には、バルブスプール(32)がリアクション
スプリング(42)によって中立位置に保持されている。こ
の状態では、オイルポンプから吐出されたオイルは、バ
ルブハウジング(4)の中央の溝(4a)からバルブスプール
(32)の溝(32a)、(32b)に入り、さらにバルブハウジング
(4)の両側の溝(4b)、(4c)を通ってタンクに還流する。こ
のように、コントロールバルブ(37)内をオイルが素通り
するだけで、シリンダ室への給排は行なわれないので、
車両は直進状態を保持する。

舵取ハンドルを回した場合には、入力軸(16)が回転し、
この入力軸(16)にボール(26)を介して嵌合されたボール
ナット(24)が入力軸(16)の軸線方向に移動しようとす
る。しかしながら、ボールナット(24)と噛み合っている
セクタギア(30)には、操向車輪側の負荷がかかっている
ため、ボールナット(24)は動くことができない。そのた
め、入力軸(16)が舵取ハンドルの回転によって軸方向に
移動し、その先端に組付けられたスラストベアリング(3
4)、(36)を介してバルブスプール(32)を作動させる。バ
ルブスプール(32)の作動により、ポンプから吐出された
オイルは液圧シリンダの一方の室に送られる。このシリ
ンダの動力により操向車輪が方向変換される。同時に、
この動きは、ピットマンアーム等に連結されたセクタギ
ア(30)を介してボールナット(24)を軸方向に移動させ
る。このボールナット(30)の移動により、入力軸(16)と
ともにバルブスプール(32)が中立位置に復帰する。

以上の構成に係るセミインテグラルタイプの動力舵取装
置に、その下流側に設けられたオイルクラッチ等の影響
により高背圧が作用すると、ハウジング(6)内のオイル
が、油圧ダンパ(48)と入力軸(16)外周との摺接面から、
油圧ダンパ(48)とオイルシール(46)との間の空間(54)内
に僅かに洩れ、さらにドレン通路(56)からタンクへと排
出される。従って、オイルシール(46)には高圧が作用す
ることなく、その周辺には常にほぼ大気圧に等しい。そ
の結果、オイルシール(46)の摺動抵抗が減少し、良好な
操舵フィーリングを得ることができる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、オイルシールの摺動
抵抗を減少することにより、良好な操舵フィーリングを
得ることができ、また、オイルシールの耐久性を向上さ
せることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る動力舵取装置の縦断面
図、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図である。 (6)…ハウジング (16)…入力軸 (24)…ボールナット (24b)…ラック (26)…ボール (30)…セクタギア (37)…コントロールバルブ (46)…オイルシール (48)…油圧ダンパ (54)…油圧ダンパとオイルシールとの間の空間 (56)…ドレン通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端が舵取ハンドルに連結され、他端がハ
   ウジング内に挿入された入力軸と、この入力軸に多数の
   ボールを介して嵌合されたボールナットと、このボール
   ナットに形成されたラックに噛み合うとともに、リンク
   を介して操向車輪に連結されたセクタギアと、上記入力
   軸の軸方向移動によって作動されて流体通路の切換を行
   なうコントロールバルブと、上記ステアリングギアおよ
   びコントロールバルブと独立して設けられ、コントロー
   ルバルブを介して圧力流体が給排されて操向車輪に動力
   を付与する液圧シリンダと、上記入力軸の周囲に嵌着さ
   れてハウジング内の液密を保持するオイルシールとを備
   えたセミインテグラル型動力舵取装置において、上記ハ
   ウジングのオイルシールよりも内部側に、入力軸外面と
   ハウジング内面との間に嵌合され、オイルシール側へ僅
   かの液漏れを許容する油圧ダンパを設けるとともに、こ
   の油圧ダンパとオイルシールとの間の空間を外部へ連通
   するドレン通路をハウジングに形成したことを特徴とす
   るセミインテグラル型動力舵取装置。