JPH01317872A - 油圧式パワーステアリング装置のキックバック低減装置 - 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、油圧式パワーステアリング装置におけるキッ
クバック低減装置に関するものである。

［従来の技術］ 本出願人は特願昭６３−４２４６８号において、ステア
リングシャフトに連動するコントロールバルブ部及びパ
ワーアシストシリンダ部からなるアクチュエータを備え
、このアクチュエータとオイルポンプとリザーバータン
クを繋ぐ油通路を形成した油圧式パワーステアリング装
置を提案した。

［発明が解決しようとする課題］ この油圧式パワーステアリング装置は、キックパック（
路面状態による車輪への抵抗がハンドルに伝わり、ハン
ドル操作と逆方向に力が働いて人の手に抵抗が瞬間的に
働く作用のこと）を低減するため、オイルポンプの吐出
圧を高圧に設定して対応している。

ところが、高圧ポンプの使用に伴い回路の精度を高くす
る必要があり、これによりコストアップを招き、また高
圧吐出により流体フリクションが多く、これが装置の寿
命に影響を与えるといった問題がある。

そこで本発明の目的は、前記油圧式バワーステアリング
装置において、高圧ポンプを用いることなくキックバッ
クを低減できるようにしたキックバック低減装置を提供
することにある。

［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に連動するコントロールバルブ部Ｖ及びパワーア
シストシリンダ部Ｓからなるアクチュエータ３０を備え
、このアクチュエータ３０とオイルポンプＰとリザーバ
ータンクＴを繋ぐ油通路を形成した油圧式パワーステア
リング装置において、オイルポンプＰとコントロールバ
ルブ部Ｖとの間の油通路にコントロールバルブ部Ｖかも
オイルポンプＰへの油の流れに対し絞り（８６）機能を
有する流量制御部８０を設けたこと、を特徴とする。

［作用］ コントロールバルブ部ＶからオイルポンプＰへの油の流
れに対し絞り（８６）機能を有する流量制御部８０を設
けたので、車輪の路面反力によりシリンダ４２内で圧縮
された圧油はオイルポンプＰ側に移動しようとするが、
その際に流量制御部８０の絞り（８６）機能によりダン
ピングフォースが発生し、これによってキックバックが
低減される。

［実施例］ 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

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及び後輪３が第２図の
ように懸架され、エンジン動力は前輪２及び後輪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下部にアクチュエータ３０が連結され、ステアリ
ングシャフト２０下端に固設したステアリングアーム２
９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、油圧式パワーステアリング装置
が装備されている。

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１！、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。

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バイブ１５か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。

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Ｖ及びパワーア
シストシリンダ部Ｓ１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
フロントバイブ１３上部間に固定され、オイルポンプＰ
はエンジン１のシリンダへラド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
駆動されるトロコイド型のものである（第９図参照）、
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とアクチエエー
タ３０はフィードホースＨ２で接続され、アクチュエー
タ３０とリザーバータンクＴは戻りホースＨ３で接続さ
れる。

ところで、ステアリングシャフト２０は第５図のように
アウターシャフト２１及びトーションバーであるインナ
ーシャフト２２とシャフトエンド２５から成り、ともに
パイプ製のアウターシャフト２１とインナーシャフト２
２は上端でパイプコネクター２４の割り締めによりバー
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。そしてインナーシャフト２２下端内にシャフト
エンド２５上端が挿入されて溶接結合部２６により固着
され、アウタ−シャフト２１下部内周とシャフトエンド
２５上部外周とは第６図の如く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２７により結
合されている。このスプライン嵌合部２７の上方及び下
方間に軸受２８が介装され、またシャフトエンド２５下
端にステアリングアーム２９が固設されている。

そしてアクチュエータ３０は第７図以降にも拡大して示
す如く構成されている。即ちアクチュエータ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。

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がボールジヨイント３５で
枢着連結されており、またシリンダ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前部のロッド穴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の上面には前
記ホースＨ２，Ｈ３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４
２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。

そしてステアリングシャフト２０のアウタ−シャフト２
１下部外周に溶接等で固設したステイア１にスプールレ
バー７２がボルト結合され、このスプールレバー７２は
右側に突出してその右端に縦ピン７３及びボールジヨイ
ント７４を介しスプールロッド３４が枢着連結されてい
る。またステアリングシャフト２０下部のシャフトエン
ド２５中間部外周にはセンターアーム７５が固定され、
このセンターアームフ５も右側に突出してその右端に縦
ボルト７６で軸受７７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７６は同一軸線に一致する。

以上において、第９図のように油圧制御回路が構成され
ている。

即ちオイルポンプＰの吐出側に流量調整バルブ９０が設
けられており、この流量調整バルブ９０はケーシング９
１内に弁体９２を収納し、この弁体９２とピン９４にて
止められた受座９５との間にコイルスプリング９６を縮
装してなる。コイルスプリング９６によりオイルの流れ
方向と逆方向に付勢される弁体９２は通孔９３を有する
。

この流量調整バルブ９０によれば、弁体９２はポンプ吐
出圧が低圧のエンジンアイドル回転域ではコイルスプリ
ング９６の付勢により図示のように循環通路９７を開い
てポンプ吸込側ヘオイルを循環し、回転数上昇で高まる
吐出圧によりコイルスプリング９６の付勢に打ち勝って
循環通路９７を閉じてオイルをフィードホースＨ２から
アクチュエータ３０へ送り、必要以上に吐出圧が高圧と
なる高回転数域では再び循環通路９７を開いてポンプ吸
込側ヘオイルを循環するものである。

またアクチエエータ３０側の油圧が所定以上の場合はリ
リーフバルブ９８が開いて戻り通路９９から循環通路９
７ヘオイルを導くようになっている。

そしてアクチュエータ３０のバルブボディ３１に設けた
入り油路５１内にキックバック低減用の流量制御部８０
が設置されている。

第１０図に示すように流量制御部８０は入り油路５１上
部の拡径部８１からジョイント３８下部内にワンウェイ
バルブ８２を収納し、ワンウェイバルブ８２は下部外周
に複数の通孔８３・・・を有している。このワンウェイ
バルブ８２下端のフランジ８４が拡径部８１に摺接し、
フランジ８４の一部には切欠８５が形成されており、更
にワンウェイバルブ８２の底面中央には絞りとして機能
するオリフィス８６が穿設されている。

ここで、第１０図はバーハンドル７を切らない直進状態
での通常作動時を示しており、矢印のように入り油路５
１からワンウェイバルブ８２の通孔８３・・・及び切欠
８５を通ってバルブ穴３２内に流入したオイルが、スプ
ールバルブ３３のランド６１からバルブ穴３２に設けた
油路５２，５３を介してランド６２．６３に振り分けら
れ、直接及び油路６４を介して戻り油路５９よりリザー
バータンクＴに戻される。またスプールバルブ３３内に
設置されて戻り油路５９側から入り油路５１側への流れ
のみを許容するチエツクバルブ３７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。

そして第１１図の実線矢印で示すように車輪の路面反力
によりセンターアーム７５からシリンダボディ４１に外
力が伝わると、シリンダ４２内の前部室で圧縮された圧
油は油路５４，５３、ランド６１を通りて入り油路５１
に移動する。この油の流れによりワンウェイバルブ８２
が上動してその通孔８３−・・及び切欠８５が閉じられ
るため、油はオリフィス８６のみを通過してダンピング
フォースが発生し、油の通過量が絞られてシリンダ４２
とピストン４３との相対移動が制限され、これによりキ
ックバックが低減される。また破線矢印の如き力により
シリンダ４２内の後部室で圧縮された圧油は油路５５，
５６、ランド６１を通って入り油路５１に移動し、同様
に油はオリフィス８６の絞り機能によってキックバック
が低減される。

バーハンドル７を右へ切ると、操舵力に応じて゛インナ
ーシャフト２２がｔ戻れ、ステアリングシャフトエンド
２５に第６図の如く隙間Ｃを設けたスプライン嵌合部２
７により結合したアウターシャフト２１が先ずその士戻
れ分だけ第７図の矢印Ｒの如く時計回りに回転し、この
アウターシャフト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１２図のように後方へ移
動する。シャフトエンド２５と一体のトーションバーで
あるインナーシャフト２２には前記隙間Ｃ分に応じた捩
れが生じ、即ちインナーシャフト２２はアクタ−シャフ
ト２１の回転に遅れる位相差を持つこととなる。このた
め、シャフトエンド２５にはインナーシャフト２２の捩
れ分の操舵力が伝わり、このシャフトエンド２５と一体
のセンターアーム７５からアクチュエータ３０へもイン
ナーシャフト捩れ分の操舵力が伝わる。このように操舵
の初期に入力側のスプールレバー７２は出力側のセンタ
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。

そしてステアリングアウターシャフト２１と同インナー
シャフト２２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１２図の如く変化する。

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、ランド６１、油路５２，５
６．５５を介してシリンダ４２の後部室に送り込まれる
。また前部室内のオイルは油路５４，５３からランド６
３に流れ込むとともに、ロッド穴４５内のオイルも油路
５７，５８から同じくランド６３に流れ込み、油路６４
から戻り油路５９へと流れる。

このようにしてシリンダ４２の後部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、アクチエエータ３０が後
方へ移動することとなる。アクチュエータ３０の後方移
動によりシリンダボデイ４１前部に枢着連結したセンタ
ーアーム７５を介して一体のステアリングシャフトエン
ド２５に力が伝達され、このステアリングシャフトエン
ド２５を油圧で回転することで操舵力が軽減される。

この場合において、ピストンロッドエン綬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。

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２７から操舵力がダイレクトに
ステアリングシャフトエンド２５へ伝達される。

バーハンドル７を左へ切ると、先ず操舵力に応じたイン
ナーシャフト２２の捩れ分だけ第７図の矢印りの如く反
時計回りに回転するアウターシャフト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１３図のように前方へ移動する。アクタ−シ
ャフト２１の回転に遅れる位相差を持ったトーションバ
ーとして機能するインナーシャフト２２の捩れ分の操舵
力がシャフトエンド２５、センターアーム７５、アクチ
ュエータ３０へと伝わり、操舵初期に入力側スプールレ
バー７２が出力側センターアーム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に回転する。

スプールバルブ３３の後方８勤によってオイルは矢印の
ように入り油路５１、ランド６１、油路５３．５４から
シリンダ４２前部室に送り込まれる。またシリンダ４２
後部室内のオイルは油路５５．５６，５２、ランド６２
から戻り油路５９に流れ込み、更に油路６４、ランド６
３及び油路５８．５７からロッド穴４５内に流れ込む。

シリンダ４２前部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が前方へ移動してセンターアーム７５か
らステアリングシャフトエンド２５に力が伝達される。

　。

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。

そしてシリンダ４２前方にピストンロッド４４が進退す
るロッド穴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ッド穴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。

以上の操舵状態においても、オイルポンプＰとアクチュ
エータ３０のコントロールバルブ部Ｖとの間の油通路に
設けられ、コントロールバルブ部ＶからオイルポンプＰ
への油の流れに対しオリフィス８６での絞り機能を有す
るワンウェイバルブ８２による流量制御部８０によって
、キックバック低減機能が同様に発揮される。

尚、実施例では鞍乗型四輪車に装備したが、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ば、コントロールバルブ部か
らオイルポンプへの油の流れに対し絞り機能を有する流
量制御部を設けたため、車輪の路面反力によりシリンダ
内で圧縮された圧油はオイルポンプ側に移動しようとす
る際に、流量制御部の絞り機能によりダンピングフォー
スが発生し、これによってキックバックが低減できる。

従って高圧ポンプを使用する必要がなくなり、回路の精
度を下げてコストダウンが図れるとともに、流体フリク
ションを少なくして油圧式パワーステアリング装置の寿
命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を装備し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装置
を示す概略斜視図、第３図は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■方向からの正面図、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図は第
５図の矢印■−■線に沿った断面図、第７図は第５図の
矢印■方向からの平面図、第８図は第７図の矢印■−■
線に沿った断面図、第９図は油圧回路図、第１０図は直
進時におけるアクチュエータ内の拡大縦断側面図、第１
１図はキックバック作用時を示した同様の縦断側面図、
第１２図と第１３図は夫々ハンドルを右と左に切った場
合の同縦断側面図である。 尚、図面中、２０はステアリングシャフト、３０はアク
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、８０は流量制御部、８２は弁体、８３
は通孔、８６は絞り、Ｐはオイルポンプ、Ｔはリザーバ
ータンクである。 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
　弁理士　　　下　　１）　容一部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステアリングシャフトに連動するコントロールバルブ部
   及びパワーアシストシリンダ部からなるアクチュエータ
   を備え、このアクチュエータとオイルポンプとリザーバ
   ータンクを繋ぐ油通路を形成した油圧式パワーステアリ
   ング装置において、オイルポンプとコントロールバルブ
   部との間の油通路にコントロールバルブ部からオイルポ
   ンプへの油の流れに対し絞り機能を有する流量制御部を
   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のキックバ
   ック低減装置。