JPS6246789A - 動力操向装置のセンタリング装置 - 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） 本発明は動力操向装置のセンタリング装置に関する。

（従来の技術） 同心的に配とされた入力軸と出力軸間にサーボ弁機構と
反動プランジャを介設した動力操向装置において、二分
割された反動プランジャ間に反動スプリングを縮装した
ものを入力軸上に軸線をモ行として複数組配設して成る
センタリング装置が特公昭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） 斯かるセンタリング装置は、各反動スプリングのバネ力
によりその両側の各反動プランジャを入力軸側と出力軸
側に押し付け、入・出力軸のセンタリングを行うもので
あるが、複数の反動スプリングを用いるため、個々のバ
ネ力のバラつきに起因してセンタリングのズレが発生し
易い。

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、入力軸と出力軸との位相を１個のバネ要素だけでセ
ンタリングするようにし、複数のバネ要素を用いる方式
に比べてセンタリング位置のパラつきを防止することが
でき、センタリング位はの正確さを向上するようにした
センタリング装置を提供するにある。

（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、同心的に配置された入
力軸（２）と出力軸（３）間にサーボ弁機構（４）と反
動プランジャ（７）・・・を介設した動力操向装とにお
いて、出力軸（３）の端部内に中空部（３３）を形成す
るとともに、該中空部（３３）内に臨む入力軸（２）の
端部に直径方向へのシリンダ（２３）を形成し、該シリ
ンダ（２３）内には対向して一対の反動プランジャ（７
）　、　（７）を組込み、更に該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
縮装し、また上記中空部（３３）の内周には各反動プラ
ンジャ（７）、（７）が係合する凹部（３４）　、（３
４）を形成する。

（作用） 特に軸直径方向に対向配置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
したため、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）側の中空部（
３３）内の凹部（３４）、（３４）に押し付け、これに
より入力軸（２）と出力軸（３）との位置を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す
ることができる。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図は本動力操向装こ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
）内には同心的に入力軸（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）前端一部に固設される。即ちエンジ
ン（１０６）を搭載した車体フレーム（１０１）のメイ
ンフレーム（１０２）　前Ｍ部とダウンフレーム（１０
３）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（ｌｏ２）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ａ置され
る。

このヘッドパイプを兼ねるハウジング（＋）　　ｌ二に
突出する入力軸（２）の上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（＋１０）を結合する。ハンドルホル
ダ（１１０）はホルダベース（１１１）とロアホルダ（
１１２）と７ツパホルダ（＋　１３）から成り、入力軸
（２）上端に縦ｔｌｔ（２１）を介してホルダベース（
Ｉｌｌ）をナラ）　（１１４）にて結合するとともに、
ホルダベース（１１１）上には左右のロアホルダ（１１
２）、（１１２）をナツト（１１５）、（１１５）にて
固定する。このロアホルダ（１１２）　、　（１１２）
上にバーハンドル（１１Ｂ）の中間部を載せ、」二方か
ら７ツパホルダ（１１３）　、　（１１３）をポル）　
（１１７）・・・にてホルダベース（１１１）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（＋２２）
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（１２４）　、　（１２４）を枢着連結
する０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）　、（１２６）が軸承される。このフ
ロントホイール（１２θ）　、　（１２８）には超低圧
のバルーンタイヤ（１２７）、（１２７）が装着され、
リャホイ、−ル（１２８）、（１２Ｂ）にもバルーンタ
イヤ（１２８）　、（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）上部には供給ボート（１１）
と排出ボート（＋２）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）上に形成した内
ロータ（２２）と、出力軸（３）に切欠部（３１）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（１３）
、（１４）へ選択供給する。

斯かる油路（１３）、（１４）はハウジング（１）の壁
内を通して形成され、ハウジング（１）下部内に形成し
たシリンダ（１５）内に開口する。このシリンダ（１５
）内にはベーンロータ（６１）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（６３）　、　（８３）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（１３
）が開口するシリンダ室（Ａ）、（Ａ）と油路（１４）
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）、（８５）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）上端内に中空部（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
凹部（３４）・・・を出力軸（３）の上端内周に形成す
る。

更に各シリンダ（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
はビン（７５）にて固着されたオイルパススリーブ（７
６）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）（ｌｌｌｈ流より分流された作動油がカー／　ト
オフパルブ（１６）を経て導かれている。このカー／　
トオフパルブ（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（＋１）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（αＱ２゜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、供給ボー）　（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（ＩＩ）とシリンダ室（Ａ）が油路（１３）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（１４）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
）上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（入・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上昇し、出
力軸（３）上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、Ｍ　（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）側の凹部（３
４）、（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
リング位置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（２０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。

更に入会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
ｆ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、アシスト比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
ットオフスプリング（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（２１３）　、　（２Ｂ）と、これに係合す
る出力軸（３）側の凹部（３Ｂ）　、（３Ｂ）とから成
る手動連結部が構成される。これにより入・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
供給ボート（１１）の直近にフェイルセーフバルブ（１
８）が設けられる。これにより供給ボート（１１）側と
排出ボー）　（１２）側の圧力差が逆転すると、両ポー
）　（１１）、（１２）間を短絡し、通路抵抗は最小に
止められる。

尚、図中（１９）はドレンボート、（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、同心的に配置された入力
軸と出力軸間にサーボ弁機構と反動プランジャを介設し
た動力操向装置において、出力軸の端部内に中空部を形
成するとともに、該中空部内に臨む入力軸の端部に直径
方向へのシリンダを形成し、該シリンダ内には対向して
一対の反動プランジャを組込み、更に該一対の反動プラ
ンジャ間には１個の反動スプリングを縮装し、また上記
中空部の内周には各反動プランジャが係合する凹部を形
成したため、入力軸と出力軸との位相を１個のバネ要素
だけでセンタリングすることができ、従って複数のバネ
要素を用いる方式に比ベセンタリング位置のパラつきを
防止してセンタリング位置の正確さを向−トすることが
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、８１５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図は操舵の入働出力軸トルク
の特性図である。 尚、図面中（１）はハウジング、（１１）は供給ボート
、（１２）は排出ボート、（１３）　、（１４）は油路
、（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
、（８）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、（１１Ｂ
）はバーハンドル、（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。 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 １４３］ 第１０図 第１１図 第１４図 第１５図 第１６図 第１９図 を力軸トルク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同心的に配置された入力軸と出力軸間にサーボ弁機構と
   反動プランジャを介設した動力操向装置において、 出力軸の端部内に中空部を形成するとともに、該中空部
   内に臨む入力軸の端部に直径方向へのシリンダを形成し
   、 該シリンダ内には対向して一対の反動プランジャを組込
   み、 更に該一対の反動プランジャ間には１個の反動スプリン
   グを縮装し、 また上記中空部の内周には各反動プランジャが係合する
   凹部を形成したことを特徴とする動力操向装置のセンタ
   リング装置。