JPS6246788A - 動力操向装置の油路構造 - 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） 本発明は動力操向装置の油路構造に関する。

（従来の技術） ハウジング内に入力軸と出力軸とを同心的に配置すると
ともに、入力軸と出力軸間に介設されるサーボ弁虚虎と
出−す１紬化旺ζ備９以幻ス捕笛キー々とをハウジング
内に組込んだ動力操向装置において、サーボ弁機構と油
圧モータとを導通する油路をハウジングの壁内を通して
形成したことが特公昭４７−２２８４４号公報に開示さ
れる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、ハウジングの壁内に油路を形成するため、穴
加工が複雑となり、また作動油の冷却の面でも改善が望
まれる。

従って本発明の目的は、前記形式の動力操向装置におい
て、ハウジングに対する穴加工の簡易化を図るとともに
、作動油を冷却して油温の安定を図るようにした油路構
造を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成すべく本発明は、ハウジング（１）内に
入力軸（２）と出力軸（３）とを同心的に配置するとと
もに、入力軸（２）と出力軸（３）間に介設されるサー
ボ弁機構（４）と出力軸（３）側に備えられる油圧モー
タ（８）とをハウジング（１）内に組込んだ動力操向装
置において、サーボ弁機構（４）と油圧モータ（６）と
を導通する油路（５１）、（５５）をハウジング（１）
の外方に離間して露出する油路部材（５２）　、（５８
）で形成した。

（作用） 油路（５１）、（５５）をハウジング（１）の壁内に設
けることなく、油路部材（５２）、（５６）に形成した
ため、ハウジング壁内に油路を形成する場合に比べ穴加
工が容易となる。

そして油路部材（５２）、（５Ｂ）はハウジング（１）
の外方に離間して露出しているため、ハウジング壁内に
設けた油路に比べて放熱面積が増大し、油路（５１）、
（５５）で作動油は冷却されるので、油温を安定させる
ことができる。

（実施例） 以下に添伺図面を基に実施例を説明する。

第１図は本動力操向装置を装備した不整地走行用の鞍乗
型四輪車の透視斜視図、第２図はその取付構造を示す分
解斜視図で、動力操向装置の外筒をなすハウジング（１
）内には同心的に人力軸（２）と出力軸（３）が組込ま
れ、ハウジング（１）は鞍乗型四輪車（１００）の車体
フレーム（１０１）前端部に固設される。即ちエンジン
（１０８）を搭載した重体フレーム（＋ｏｌ）のメイン
フレーム（１０２）　ｍ＋　６　部とダウンフレーム（
１０３）上端部をハウジング（１）にそれぞれ連結して
成り、従・ってハウジング（１）はヘッドパイプを兼ね
る。またメインフレーム（１０２）から後方に延びるシ
ートレール（１０４）上には不図示の鞍乗型シートが載
置される。

このヘッドパイプを兼ねるハウジング（１）　　トに突
出する入力軸（２）の−Ｌ端外周にはスプライン、セレ
ーション等の縦溝（２１）を形成し、この縦溝（２１）
にハンドルホルダ（１１０）を結合する。ハンドルホル
ダ（１１０）はホルダベース（Ｉｌｌ）とロアホルダ（
１１２）とアッパホルダ（１１３）から成り、入力軸（
２）上端に縦溝（２１）を介してホルダベース（１１１
）をナン）　（１１４）にて結合するとともに、ホルダ
ベース（１１１）　ヒには左右のロアホルタ頁１１２）
。

（１１２）をナツト（１１５）、　（１１５）にて固定
する。このロアホルダ（１１２）、（１１２Ｌｈ−ｈに
パーハンドル（＋１１３）の中間部を載せ、上方からア
ッパホルダ（＋　１３）　。

（１１３）をボルト（＋１７）・・・にてホルダベース
（ＩＩＩ）に固定する。

またハウジング（１）下に突出する出力軸（３）の下端
には自在継手（１２１）を介してステアリングロッド（
１２２）を連結し、このステアリングロッド（１２２）
下端に固設されたステアリングアーム（１２３）には左
右のタイロッド（１２ａ）　、　（１２４）を枢着連結
する。両タイロッド（１２４）、（１２４）はナックル
アーム（１２５）、（１２５）に枢着連結され、ナック
ルアーム（１２５）　、　（１２５）にはフロントホイ
ール（１２Ｂ）。

（１２Ｂ）が軸承される。このフロントホイール（１２
６）　、　（１２６）には超低圧のバルーンタイヤ（１
２？）　。

（１２７）が装着され、リヤホイール（１２８）、（１
２８）にもバルーンタイヤ（１２９）　、　（１２９）
が装着される。

そして動力操向装置の詳細は第３図乃至第１６図に示す
如くで、ハウジング（１）上部には供給ポー）　（１１
）と排出ボー）　（１２）が設けられ、ハウジング（１
）内に同心的に組込まれた入力軸（２）と出力軸（３）
間にはロータリースプール弁（４）が構成される。この
ロータリースプール弁（４）は入力軸（２）　Ｊ：に形
成した内ロータ（２２）と、出力軸（３）に切欠部（３
１）で結合されたスプールスリーブ（４１）とから成り
、内ロータ（２２）とスリーブ（４１）とが位相差を生
じることにより供給ボート（１１）からの作動油を油路
（５１）　、（ｃＪ５）へ選択供給する。

斯かる油路（５１）　、（５５）はハウジング（１）の
外方に離間して露出するパイプ（５２）　、　（５ｓ）
を介して形成される。即ちハウジング（１）上部のスプ
ール３ｒ（４）が配置される外壁にボス（１３ａ）、　
（＋３ｂ）を突設し、ハウジング（１）下部の外壁にも
ボス（１４ａ）　。

（１４ｂ）を突設し、ボス（１３ａ）、　（１４ａ）に
パイプ（５２）を、ボス（１３ｂ）、（１４ｂ）にパイ
プ（５６）をそれぞれ接続し、油路（５１）、（５５）
を形成し、これら油路（５１）、（５５）をハウジング
（１）」二部内のスプール弁（４）側とハウジング（１
）下部内に形成したシリンダ（１５）内にそれぞれ開口
する。このシリンダ（１５）内にはベーンロータ（ｅ＋
）が収納され、ベーンロータ（６１）は出力軸（３）上
にスプライン（３２）にて嵌合されており、ベーンロー
タ（６１）のボス（６２）に摺接するセパレータ（８３
）、（６３）は対向してシリンダ（１５）内周に固設さ
れる。これによりシリンダ（１５）内にはベーンロータ
（６）にて油路（５１）が開口するシリンダ室（Ａ）、
（Ａ）と油路（５５）が開口するシリンダ室（Ｂ）、（
Ｂ）とが画成され、対をなすシリンダ室は連通路（８４
）、（１３５）にて連通している。斯くして出力軸（３
）側にロータリ一式の油圧モータ（６）を構成する。

また出力軸（３）　ｌ端内に中空部（３３）を形成し、
この中空部（３３）内に入力軸（２）下端を臨ませ、入
力軸（２）下端には直径方向に対向する放射状に４個の
シリンダ（２３）・・・を形成し、各シリンダ（２３）
・・・内に反動プランジャ（７）・・・を組込み、一対
の反動プランジャ（７）、（７）間には１個の反動スプ
リング（７３）を縮装する。そして各反動プランジャ（
７）・・・の先端に設けた凸部（７１）・・・が係合す
る四部（３４）・・・を出力軸（３）の」一端内周に形
成する。

史に各シリンダ（３３）・・・は入力軸（２）内に形成
した中空部（２４）に連通し、中空部（２４）開口端は
プラグ（７４）にて閉じられ、この中空部（２４）内に
はピン（７５）にて固着されたオイルパススリーブ（７
Ｂ）が収納され、中空部（２４）はスリーブ（７６）を
経て入力軸（２）外周のリング（２８）に形成した油路
（２９）へと導通している。この油路（２９）へは供給
ボート（１１）上流より分流された作動油がカー／　ト
オフパルプ（１６）を経て導かれている。このカットオ
フバルブ（１６）は油路（２９）へ伝わる作動油の圧力
が一定値を越えた際に、ボート（１１）側と油路（２９
）を遮断すべくカットオフスプリング（１７）にて保持
される。

第１７図は油圧回路図で、図中（Ｔ）はオイルタンク、
（Ｐ）はオイルポンプであり、オイルポンプ（Ｐ）の下
流に計量オリフィス（８１）と流量制限バルブ（８２）
を並列に設け、作動油が計量オリフィス（８１）を通過
するとき発生する圧損ΔＰ（α−Ｑ２゜Ｑは流量）が一
定値を越えた場合、流路を短絡してオリフィス（８１）
下流側の流量を一定に保つ。

斯くして流量コントロールされた作動油は管路（８５）
を通り、供給ポー）　（１１）を経てロータリースプー
ル弁（４）へ導かれる。

第１８図は入力軸（２）を右へ回した状態を示し、供給
ボート（１１）とシリンダ室（Ａ）が油路（５１）を介
して接続されている。この際、反対側のシリンダ室（Ｂ
）は油路（５５）を介して入力軸（２）の中空部（２４
）へと接続されており、更に中空部（２４）は入力軸（
２）に形成した油路（２５）を経て排出ボート（１２）
へ接続されている。

そして斯かる状態下では、シリンダ室（Ａ）側に油圧が
供給され、シリンダ室（Ｂ）側の作動油が排出されるた
め、ベーンロータ（６１）は図中矢印方向へ回転する。

これにより出力軸（３）上に油圧モータによるトルクが
発生する。従って運転者は入力軸（２）と出力軸（３）
間に位相差を生じさせるだけの所要トルクで出力軸（３
）」−に倍力されたトルクを発生させることができる。

ところで、ロータリースプール弁（６）は公知のように
圧力制御の作用もあり、スプール開口面積（人・出力軸
間の位相差）が大きくなると、発生油圧も上昇する。こ
のために出力側の発生トルクが不足する場合、入力軸（
２）側を「切り増す」ことにより発生油圧が］−昇し、
出力軸（３）トの発生トルクを増加せしめる。即ち入・
出力軸間の位相差は常に出力軸（３）側の負荷に対応し
た油圧を発生させるのに必要な角度で釣り合うこととな
る。

次に反動プランジャ（７）・・・については、第１０図
に示すように放射状に配設した一対の反動プランジャ（
７）、（７）・間に１個の反動スプリング（７３）を縮
装したので、両反動プランジャ（７）、（７）を反動ス
プリング（７３）の付勢により出力軸（３）側の四部（
３４）、（３４）に押し付けることができる。このため
、入力軸（２）と出力軸（３）との位相は１個の反動ス
プリング（７３）によるバネ力だけでセンタリングされ
る。従って複数個のスプリングを用いる方式に比ベセン
タリング位首のバラつきを防止してセンタリング位置の
正確さを向上することができる。

またカットオフバルブ（１６）により油路（２９）へ伝
わる作動油の圧力が一定値に保たれているので、油路（
２９）からスリーブ（７６）、中空部（２４）を経て反
動プランジャ（７）・・・の背面にはロータリースプー
ル弁（６）に供給される油圧と同圧を加える作用を行う
。これにより反動プランジャ、（７）・・・には路面負
荷に応じた推力が発生する。

更に入・出力軸間に位相差を発生せしめるには、この推
力に逆らって反動プランジャ（７）・・・の凸部（７１
）・・・を出力軸（３）側の凹部（３４）・・・の斜面
に沿って後退させなければならず、このために必要な入
力軸（２）側のトルクが出力軸（３）側の負荷に応じた
「手ごたえ」となって運転者へフィードバックされる。

そして第１７図に示される反動プランジャ（７）・・・
の推力を抵抗トルクに変換する際のモーメントアーム（
文）は反動プランジャ（７）・・・の後退（入・出力軸
間の位相差の増大）に伴って減少するので、入力軸トル
クと出力軸トルクの関係は第１９図の如くなる。

ここで、第１９図の特性図中、アシス）比ａ／ｂは反動
プランジャ（７）・・・の受圧面積及びスプール弁（６
）の出力係数で決定される。また上限トルク（Ｃ）はカ
ー／　）オフスプリング（１７）の設定で変更可能であ
る。

ところで、反動プランジャ（７）・・・による伝達部近
傍には第１０図に示す如く入力軸（２）側に形成した対
向する凸部（２Ｂ）、（２Ｂ）と、これに係合する出力
軸（３）側の四部（３Ｂ）　、（３Ｂ）とから成る「動
辻結部が構成される。これにより入φ出力軸の位相差に
制限を設けるとともに、油圧系故障時等には機械的連結
で入力軸と出力軸を接合し、操舵を保障する。更に油圧
系故障時等には油路中の通路抵抗を最小にすべく供給ポ
ート（１１）の直近にフェイルセーフバルブ（１８）が
設けられる。これにより供給ボー）　（１１）側と排出
ポート（１２）側の圧力差が逆転すると、両ボート（＋
１）、（１２）間を短絡し１通路抵抗は、最小にＩＬめ
られる。

尚、図中（１８）はドレンポート、（８６）は排出管路
、（８７）はドレン管路である。

以上のように本方式によれば、実際に操舵に要するトル
クに比して少ないトルクで操舵可能であり、且つ反動プ
ランジャ受圧面積等の設定により所望の倍力比を得るこ
とが可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ハウジング内に入力軸と
出力軸とを同心的に配置するとともに、入力軸と出力軸
間に介設されるサーボ弁機構と出力軸側に備えられる油
圧モータとをハウジング内に組込んだ動力操向装置にお
いて、サーボ弁機構と油圧モータとを導通する油路をハ
ウジングの外方に離間して露出する油路部材で形成した
ため、ハウジングに対する穴加工の簡素化並びにオイル
クーラー作用による作動油温度の安定化を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鞍乗型四輪車の透視斜視図、第２図は動力操向
装置の取付構造を示す分解斜視図、第３図はハウジング
の縦断面図で第７図Ｌ−Ｌ線に沿った断面図、第４図乃
至第１４図はそれぞれ第３図Ａ−Ａ　、　Ｂ−Ｂ　、・
・・、に−に線に沿った各断面図、第１５図は第７図Ｍ
−Ｍ線に沿った断面図、第１６図は第７図矢視Ｚ方向の
端面図、第１７図は油圧回路の構成図、第１８図はその
要部の作用説明図、第１９図は操舵の入・出力軸トルク
の特性図である。 尚、図面中（１）はハウジング、（１１）は供給ポート
、（１２）は排出ポート、（＋３）、（１４）はボス、
（１５）はシリンダ、（２）は入力軸、（２１）は縦溝
、（２２）は内ロータ、（２３）はシリンダ、（２４）
は中空部、（３）は出力軸、（３１，）は切欠部、（３
２）はスプライン、（３３）は中空部、（３４）は凹部
、（４）はロータリースプール弁、（４１）はスリーブ
、（５１）、（５５）は油路、（５２）、（５８）はパ
イプ、（６）は油圧モータ、（６１）はベーンロータ、
（７）は反動プランジャ、（７１）は凸部、（７３）は
反動スプリング、（１００）は鞍乗型四輪車、（１０１
）は車体フレーム、（１１０）はハンドルホルダ、（＋
１６）はパーハンドル、（１２２）はステアリングロッ
ド、（Ａ）、（Ｂ）はシリンダ室、（Ｐ）はポンプ、（
Ｔ）はタンクである。 特　許　出　願　人　　木ＥＨ技研工業株式会社代理人
　　弁理士　　　下　　１）容一部間　　　弁理士　　
　大　　橋　　邦　　部同　　　弁理士　　　小　　山
　　　　右同　　　弁理士　　　野　　１）　　　茂第
４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１４図 第１５図 第１６図 第１９図 七力軸トルク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハウジング内に入力軸と出力軸とを同心的に配置すると
   ともに、入力軸と出力軸間に介設されるサーボ弁機構と
   出力軸側に備えられる油圧モータとをハウジング内に組
   込んだ動力操向装置において、 サーボ弁機構と油圧モータとを導通する油路をハウジン
   グの外方に離間して露出する油路部材で形成したことを
   特徴とする動力操向装置の油路構造。