JPS6246787A - 動力操向装置の取付構造 - 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取付構造に関する。

（従来の技術） 従来、入力軸によりサーボ弁機構を作動させ、油圧モー
タ等を用いて入力トルクを倍加させる動力操向装置が多
く提案されているが、それらの多くは操向ハンドルと入
力軸間にリンクその他を介設している。

（発明が解決しようとする問題点） このため、サーボ弁のバルブ感度が低下する場合が少な
くなく、特に／Ｓ−ハンドル等の作動角の絶対量が少な
い、操舵機構においては感度低下の影響が大きい。

従って本発明の目的は、動力操向装置において、特にサ
ーボ弁機構と操向ハンドル部を直に接続することにより
パルプ感度の向上を図るとともに、油圧反力等による運
転者へのフィードバックの感度をも向上させるようにし
た取付構造を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 面記目的を達成すべく本発明は、操向ハンドル（１１６
）をハンドルホルダ（１１０）に固設し、且つ動力操向
装置を装備する車両において、動力操向装置のハウジン
グ（１）を車体フレーム（ｌｏｔ）に固設するとともに
、該ハウジング（１）内に組込まれた入力軸（２）をハ
ンドルホルダ（＋　１０）に結合する。

（作用） ハンドルホルダ（１１０）に動力操向装置の入力輔（２
）を直接結合したため、／・ンドル作動角の絶対Ｊ−の
少ない操舵機構であってもサーボ弁のバルブ感度を向上
することができ、併せて油圧等の反力も入力軸（２）か
ら直に操向ハンドル（１１８）へ伝わるので、運転基へ
のフィードパンク感度も向上することができる。

（実施例） 以ドに添付図面を基に実施例を説明する。

第１図は本動力操向装ご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（＋
）内には同心的に入力軸（２）と出力軸（３）が組込ま
れ、／入つシング（１）は鞍乗型四輪車（＋００）の車
体フレーム（＋０１）前端部に固設される。即ちエンジ
ン（＋０６）を搭載した車体フレーム（＋０１）のメイ
ンフレーム（＋０２）前端部とダウンフレーム（ｌｏ３
）−１一端部を／＼ウジング（１）にそれぞれ連結して
成り、従って／＼ウジング（１）はへノドバイブを兼ね
る。またメインフレーム（＋０２）から後方に延びるシ
ートレール（１０４）　ｌ−には不図示の鞍型型シート
が載置される。

このへ、ドパイブを兼ねるハウジング頁１）１−に突出
する人力軸（２）の１−、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）
にハントルホルグ（１１０）を結合する。ハンｉ・ルホ
ルダ（１１０）はホルダベース（Ｉｌｌ）とロアホルダ
（＋１２）とアッパホルタ（＋１３）から成り、入力軸
（２）上端に縦溝（２１）を介してホルダベース（Ｉｌ
ｌ）をナツト（１１４）にて結合するとともに、ホルダ
ベース（Ｉｌｌ）　Ｊ−には左右のロアホルタ（＋１２
）。

（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（＋１６）の中間部を載せ、Ｌ方からアッパホル
タ頁１１３）。

（＋１３）をボルト（＋１７）・・・にてホルタベース
（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頁
１２２）を連結し、このステアリングロッド（＋２２）
　Ｆ端に固設されたステアリングアーム（１２３）には
左右のタイロー、ド（＋２４　）、　（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（＋２５）　、　（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（１２
８）　、　（＋２６）には超低圧のバルーンタイヤ（１
２７）　。

（＋２７）が装着され、リヤホイール（１２８）　、　
（１２８）にもバルーンタイヤ（１２９）、　（＋２９
）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：部には供給ポート（
ＩＩ）と排出ポート（＋２）が設けられ、ハウジング（
１）内に回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
ることにより供給ポート（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）　、（＋４）はハウシング（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（１
５）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（８３）、（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１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
はピン（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）（１１）上流より分流された作動油がカー／　）
オフバルブ（１Ｂ）を経て導かれている。このカットオ
フバルブ（１Ｇ）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１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Ｅｆ、量）が
一定値を越えた場合、Ｉｉ路を短絡してオリフィス（８
１）下流側の流量を一定に保つ。

斯くして流星コントロールされた作動油は管路（８５）
を通り、供給ボート（１１）を経てロータリースプール
弁ｒ（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（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ＩＥ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（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１Ｏ図
に示すように放射状に配設した一対の反動ブランンヤ（
？）、（７）間に１個の反動スプリング（７３）ヲ縮装
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（３
４）、（３４）に押し付けることができる。このため、
人力＠（２）と出力軸（３）との位相は１４ｎ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
タリング位置のパラつきを防止してセンタリング位首の
正確さを向−卜することができる。

オー？−−ｈ、Ｌ　−に−ｙ　、＜　１、ゴ／ＩＱ＞＋
−←Ｌｌ　’Ｉｌｈ　Ｗｌつｏ’＋−ｔ＝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（７Ｂ）、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。

史に入・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８′ｌ１
（７１）・・・を出力軸（３）側の四部（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（
交）は反動プランジャ（７）・・・の後辺（太番出力軸
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」二限トルク（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（２Ｂ）　、（２ｆｔ）と、これに係合する
出力軸（３）側の四部（３８）、（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（１８）
が設けられる。これにより供給ボー）　（１１）側と排
出ポー）　（１２）側の圧力差が逆転すると、両ポート
（１１）　、（−１２）間を短絡し、通路抵抗は最小に
１トめられる。

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、操向ハンドルをハンドル
ホルダに固設し、且つ動力操向装置を装備する車両にお
いて、動力操向装置のハウジングを車体フレームに固設
するとともに、該ハウジング内に組込まれた入力軸をハ
ンドルホルダに結合したため、ハンドル作動角の絶対硅
の少ない操舵機構であってもサーボ弁のバルブ感度を向
上することができ、併せて油圧等の反力も入力軸から直
に操向ハンドルへ伝わるので、運転者へのフィードバッ
ク感度も向−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、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１図面中（＋）はハウジング、（１１）は供給ポート
、（１２）は排出ポート、（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）は四部
、（４）はロータリースプール弁、（４１）はスリーブ
、（ａ）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、（１１
０）はハンドルホルダ、（１１Ｅｉ）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。 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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 操向ハンドルをハンドルホルダに固設し、且つ動力操向
   装置を装備する車両において、 動力操向装置のハウジングを車体フレームに固設すると
   ともに、 該ハウジング内に組込まれた入力軸をハンドルホルダに
   結合したことを特徴とする動力操向装置の取付構造。