JPS629075B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は建設車両、産業車両などの大型車両
の接舵力を軽減するための動力舵取装置に関し、
さらに特定すれば操向ハンドルの回転に応じた一
定量の作動油を、車輪を舵取りするためのパワー
シリンダへと送る全油圧式動力舵取装置に関する
ものである。

従来、ハンドルによつて制御ポンプを駆動し、
制御弁の両端に差圧を生ぜしめ、この差圧により
制御弁を作動させる動力舵取装置は公知である。
しかし、この場合、制御ポンプを駆動するために
操向ハンドルに加えるべき入力トルクは、制御ポ
ンプの排出量に比例して増大し、また内部の機械
的リンクの摩擦抵抗も増大し、入力トルクを増大
させる結果となる。

また、２つの回転制御弁と特殊な内接歯車装置
により構成され、かつ操向ハンドル軸によつて直
接回転制御弁が切換えられる型式の動力舵取装置
も公知である。この装置では、内接歯車装置のリ
ング歯車をハウジングに固定し、該リング歯車に
ピニオンが噛合いながら転動するごとく構成する
ことにより、排出量の増加を図つており、回転制
御弁の一方は操向ハンドル軸と連結され、他方は
ピニオンの自転のみを取り出すように連結されて
いる。この場合、回転制御弁の一方に配設される
液体溝はピニオンの歯数により制約を受ける。す
なわち、回転制御弁上で軸方向に延びる流体制御
用溝は、少なくともピニオンの歯数の２倍の数が
円周上に等分に配設されなければならない。した
がつて、回転制御弁を極端に大きくしないと、溝
と溝との内部洩れは無視し得ぬほど多くなる。

さらに、増速機構として遊星歯車を用いて排出
量の増加を図つた装置も公知であるが、この場合
には通常の流体計量用の油圧モータとは別に遊星
歯車を設けるために、装置全体が大きくなりかつ
価格が高くなるという欠点がある。

この発明の目的は、上述のような従来の全油圧
式動力舵取装置の欠点を除去し、比較的小型で低
価格であり、大容量を排出し得る全油圧式動力舵
取装置を提供することにある。

上記目的を達するために、この発明の構成は内
歯を有するリング歯車５０と該リング歯車に噛合
いながら膨張室および収縮室を形成するように前
記リング歯車５０内に配置されたピニオン５１と
からなる歯車装置と、前記リング歯車５０に連結
された入力回転軸２０と、前記リング歯車５０と
前記ピニオン５１の側面に衝合しかつ前記リング
歯車と同期回転するよう結合され、かつ前記リン
グ歯車５０の各歯底の空間と連通する通孔７２〜
７８を有するプレート５２と、前記プレート５２
に衝合され、かつ前記歯車装置の膨張室と収縮室
に各別に接続するポートを有する分配弁６７と、
前記ピニオン５１と可動のバルブとの間に自在継
手を介して連結された連結軸５８と、前記可動の
バルブ４９と該可動のバルブを嵌合している不動
のスリーブ１８からなる制御弁と、ハウジング６
と前記可動のバルブとの相対回動面に設けられて
いて、該相対回動面から突出するピン５３ａと該
ピン５３ａを係合する長穴８０とからなる前記ピ
ニオン５１の回転を一定の角度範囲に制限する機
構と、操向輪に偏向動力を与えるためのパワーシ
リンダ５とからなり、前記制御弁は前記入力回転
軸２０の連続的回転操作により、油圧源を前記分
配弁の一方のポートに接続し、他方のポートを前
記パワーシリンダ５の一方の室に接続し、他方の
室を油タンク３に接続するようになつている全油
圧式動力舵取装置にある。

この発明による実施例を図によつて説明する
と、第１図において、１は全油圧式動力舵取装
置、２はエンジンなどにより駆動される主ポン
プ、３は油タンク、４はリリーフ弁、５は車輪を
舵取りするためのパワーシリンダである。

さらに詳細に説明すると、主ポンプ２への接続
ポート７、タンク３への接続ポート８、配管１
４，１５を介してパワーシリンダ５の両端室１
６，１７とそれぞれ接続されるポート９，１０を
有するハウジング６は、内部に径の異なる円筒部
１３，９２，１２を有する。円筒部１２にはスリ
ーブ１８が嵌合され、ピン１９によりハウジング
６と回転不能に連結される。

ハウジング６の右端に円筒部１２を閉鎖する端
板９４が、左端に円筒部１１および軸穴９１を有
する端板９３がそれぞれ結合される。前記軸穴９
１に操向ハンドルにより回転される入力回転軸２
０が支持され、入力回転軸２０の端部フランジ２
０ａが円筒部１１に軸受５４およびスラスト軸受
２４により支持される。円筒部１１にはまたリン
グ歯車５０およびこれに噛合うピニオン５１から
なる歯車ポンプないし歯車装置が収容され、リン
グ歯車５０がピン５３をもつてフランジ２０ａに
回転結合される。

第１〜３図に示すように、スリーブ１８の内部
に円筒状のバルブ４９が僅かな隙間をもつて嵌合
され、次のように制御弁を構成する。すなわち、
バルブ４９の外周には軸方向に延びる溝３１，３
２，３４、溝３２を中空部６８に連通する穴３３
および中空部６８に開口する細穴４７が設けられ
ている。

第３図に示すように、スリーブ１８に設けられ
た穴３５，３６と穴４１，４２とは、溝３１の幅
にほぼ等しい距離だけ円周方向に間隔をあけて配
置され、同様に穴４５，４６と穴３９，４０とは
溝３４に対し、穴３７と穴４３とは溝３２に対し
てそれぞれ溝幅とほぼ等しい距離だけ円周方向に
間隔をあけて配置される。また、穴３８と穴４４
とは溝３２の幅よりも小さい間隔をおいて配置さ
れる。さらに、穴３５，３９はハウジング６に設
けた環状溝２５と、穴４１，４５は環状溝２６
と、穴３６，４２および細穴４７は環状溝２７
と、穴４３，４６は環状溝２８と、穴３７，４０
は環状溝２９と、穴３８，４４は環状溝３０とそ
れぞれ円周方向に整合している。

第１図に示すように、円筒部１３はリング歯車
５０およびピニオン５１の側面に接触し、かつピ
ン５３によりリング歯車５０に結合されたプレー
ト５２と、さらにプレート５２と接触する分配弁
６７とが嵌合される。プレート５２は第４図に示
すように、リング歯車５０の歯底の空間すなわち
膨張・収縮室に連通する通孔７２〜７８を備えて
いる。

分配弁６７は第１図に示すように、左側面に前
記通孔７２〜７８と交差する半円弧状の溝８６，
８７（第６図）を、左側面に通路２６ａ，２５ａ
に接続する内外２個の環状溝９７，９８をそれぞ
れ備えており、前記溝８６は環状溝９８と、溝８
７は環状溝９７とそれぞれ分配弁６７の内部で接
続されている。さらに、分配弁６７は連結軸５８
が貫通する偏心した穴９９を有し、ピニオン５１
の公転と同期して回転する。リング歯車５０と噛
合いながら転動するピニオン５１は、中心部に切
欠５５を有する穴が設けられている。切欠５５に
二方取りされた両端を係合されたピン５７を、連
結軸５８の左端に設けたピン穴に挿通支持するこ
とにより自在継手が構成される。同様に、連結軸
５８の右端のピン穴に挿通支持したピン５９と、
バルブ４９の右端内周面に設けた切欠２２との係
合により自在継手が構成される。

第５図に示すように、Ｕ字形のセンタリングば
ね８１が、その両端平行部分をバルブ４９に設け
た切欠８２に挿入され、また中央湾曲部分はハウ
ジング６に設けた穴８４に嵌合支持され、両端平
行部分の弾撥力によりスリーブ１８に対し、バル
ブ４９の制限された回転方向の位置決めを行つて
いる。第１，５図に示すように、バルブ４９の右
端に結合されたピン５３ａは先端が端板９４に設
けた長穴８０の内部へ突出し、ハウジング６に対
する前記バルブ４９の相対回転を一定の角度範囲
に制限する機構を構成している。

次に、この発明による動力舵取装置の作動につ
いて説明すると、操向ハンドルからの入力がない
場合すなわち中立状態においては、バルブ４９は
センタリングばね８１により第２図に示される位
置にあり、主ポンプ２から吐き出された作動油は
ポート７、通路７ａ、環状溝２７、細穴４８，４
７、中空部６８、穴３３、溝３２、穴３８，４
４、環状溝３０および通路８ａを経てポート８に
至り、さらに油タンク３へ還流する。

いま、ハンドルを右に回すと、これは入力回転
軸２０のフランジ２０ａを介してリング歯車５０
に伝えられ、、ピニオン５１を右方向に回転させ
ようとするが、パワーシリンダ５に負荷があると
きはリング歯車５０とピニオン５１とで構成され
る歯車ポンプは吐出し作用を行わず、リング歯車
５０とピニオン５１とが一体となつたままセンタ
リングばね８１に抗して右方向に僅かに回転す
る。同時に、ピニオン５１と連結軸５８により結
合されたバルブ４９も右方向（第３図の矢印×方
向）に回転し、細穴４７と４８との間が遮断さ
れ、主ポンプ２からの作動油は穴４２、溝３１、
穴４１、環状溝２６および通路２６ａを経て環状
溝９７に達し、分配弁６７により通孔７２，７
３，７４を経てポンプ室に入り、ピニオン５１を
左方向（第４図では右方向）に回転させる。同時
に、残るポンプ室に連なる通孔７６，７７，７８
から排出された作動油は分配弁６７により環状溝
９８に流れ、さらに通路２５ａ、環状溝２５、穴
３９、溝３４、穴４０、環状溝２９および通路１
０ａを経てポート１０に達し、配管１５からパワ
ーシリンダ５の一方の室１７に流入する。パワー
シリンダ５の他方の室１６から排出された作動油
は配管１４からポート９、通路９ａ、環状溝２
８、穴４３、溝３２、穴４４、環状溝３０および
通路８ａを経てポート８に至り、油タンク３に戻
る。

ハンドルを連続的に操作すると、ピニオン５１
が一定角度回転した位置、すなわちバルブ４９が
切換わつた位置に停止したまま、リング歯車５０
がピニオン５１と噛合いながら回転し、パワーシ
リンダ５を左方へ駆動し、車輪を右方へ偏向させ
る。

また、ハンドルを停止すると、リング歯車５０
が停止し、ピニオン５１はリング歯車５０と噛合
いながらセンタリングばね８１の力により右方向
に回転され、バルブ４９を中立位置に復帰させ
る。

ハンドルを左に回すと、動力舵取装置の作動は
入力回転軸の回転方向に応じて逆になり、車輪は
反対方向に舵取りされる。

主ポンプ２の故障などにより、加圧された作動
油が装置に供給されなくなつた場合には、ピニオ
ン５１はピン５３ａが端板９４に設けた長穴８０
の内壁に当るまで回転し、これ以上は回転しな
い。したがつて、さらにハンドルを回すと、リン
グ歯車５０はピニオン５１と噛合いながら回転
し、作動油を吐き出す。すなわち、この場合には
リング歯車５０とピニオン５１とが自動的に手動
ポンプを構成し、パワーシリンダ５へ作動油を供
給することができる。

上述のように、この発明による全油圧式動力舵
取装置は、溝３１と３４とを任意の間隔に配置す
ることができ、さらにハウジング６の内部の環状
溝２５〜３０の間隔も任意に設定できるから、内
部洩れを極めて少なくすることができる。また、
増速機構を特別に設置する必要もないから、比較
的小型で低廉な装置の設計が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る動力舵取装置の縦断面
図、第２図は第１図の線−による横断面図、
第３図はこの装置のバルブの弁溝とスリーブの弁
穴との作動を説明するための展開図、第４図は第
１図の線−による横断面図、第５図は第１図
の線−による横断面図、第６図は第１図の線
−による横断面図である。 １：油圧式動力舵取装置、２：主ポンプ、３：
油タンク、５：パワーシリンダ、６：ハウジン
グ、１８：スリーブ、２０：入力回転軸、２５〜
３０：環状溝、３１，３２，３４，８６，８７：
溝、３３，３５〜４８：穴、４９：バルブ、５
０：リング歯車、５１：ピニオン、５２：プレー
ト、５３，５３ａ：ピン、５４：軸受、５８：連
結軸、６７：分配弁、７２〜７８：通孔、８０：
長穴、８１：センタリングばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内歯を有するリング歯車５０と、該リング歯
   車に噛合いながら膨張室および収縮室を形成する
   ように前記リング歯車５０内に配置されたピニオ
   ン５１とからなる歯車装置と；前記リング歯車５
   ０に連結された入力回転軸２０と；前記リング歯
   車５０と前記ピニオン５１の側面に衝合し、前記
   リング歯車と同期回転するよう結合され、かつ前
   記リング歯車５０の各歯底の空間と連通する通孔
   ７２〜７８を有するプレート５２と；前記プレー
   ト５２に衝合され、かつ前記歯車装置の膨張室と
   収縮室に各別に接続するポートを有する分配弁６
   ７と；前記ピニオン５１と可動のバルブとの間に
   自在継手を介して連結された連結軸５８と；前記
   バルブ４９と、該バルブを嵌合している不動のス
   リーブ１８とからなる制御弁と；ハウジング６と
   前記バルブとの相対回動面に設けられていて、該
   相対回動面から突出するピン５３ａと該ピン５３
   ａを係合する長穴８０とからなる前記ピニオン５
   １の回転を一定の角度範囲に制限する機構と；操
   向輪に偏向動力を与えるためのパワーシリンダ５
   とからなり；前記制御弁は前記入力回転軸２０の
   連続的回転操作により、油圧源を前記分配弁の一
   方のポートに接続し、他方のポートを前記パワー
   シリンダ５の一方の室に接続し、他方の室を油タ
   ンク３に接続するようになつている全油圧式動力
   舵取装置。