JPH0437824Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は車両の前輪と共に後輪を転舵する４輪
操舵用などのアクチユエータにも操舵油圧を供給
するようにしたラツクアンドピニオン式のパワー
ステアリング装置における制御バルブの構造改良
に関する。

（従来の技術） 一般の車両はハンドル操作により前輪側のみが
転舵されるようになつていて、後輪側は常に直進
状態に保持されている。

このため、前輪のステアリング操作によりカー
ブ走行するときに後輪には、主として横方向にコ
ーナリングフオースと、後方向に転がり抵抗とタ
イヤ回転面の方向を直進方向に戻そうとするセル
フアライニングトルクと呼ばれるモーメントと
が、路面との接触面において作用し、横滑りを生
じてタイヤを摩耗させるという現象がみられた。
そしてこの現象は同一の前輪転舵角に対して高速
時ほど顕著になる傾向があつた。

（考案が解決しようとする問題点） このような現象を防ぐものとして前輪と共に後
輪側も転舵させる考え方がある。しかし後輪を前
輪と同一量だけ転舵すると、通常の前輪転舵に比
較して運転感覚が著しく異なつたものとなるた
め、市販車両として高速走行などするには必ずし
も適当であるとは言えない。

そこで本出願人により前輪側に比べて後輪側の
転舵量をごくはわずかに設定することにより、通
常の前輪転舵の車両と全く変わらない運転感覚を
もちながら、後輪側の横滑りの少ない高速安定性
に優れた前後輪操舵用パワーステアリング装置が
提案されている（例えば特願昭60−51169号（特
開昭61−211168号）など参照）。

この場合には後輪側の転舵量は、ゴムブツシユ
などの弾性体を介して車体側に取付けられたサス
ペンシヨン部材の変位量に依存し、しかもサスペ
ンシヨン部材を変位させるパワーシリンダに対す
る圧油の供給量を、車速など運転条件によつて変
化させることにより、運転感覚に違和感を与えな
い範囲で後輪側を適切に転舵できるという、画期
的なステアリング特性を発揮する。

ところでこの装置では、前輪側と後輪側にそれ
ぞれパワーシリンダを備えているが、これらに対
する圧油の供給をハンドル操作に応じて切換える
ため、ハンドルに連動するステアリングギヤケー
スに２つの制御バルブが並列的に取付けられてい
る。２つの制御バルブは共にハンドル（ラツクア
ンドピニオン式のステアリング装置の場合はピニ
オン軸）の動きを感知して切換作動するのである
が、この場合制御バルブの取付誤差があると、ハ
ンドルの操作量に対してバルブ作動量がずれを生
じ、ハンドル中立位置とバルブ中立位置とが正確
に対応しなくなる。

このようなときは制御バルブの取付位置を微調
整して、第５図にも示すように、ハンドルのいず
れの回転方向にも同一のバルブ作動量（パワーア
シスト発生圧力）が得られるように油圧センタリ
ングを行う必要がある。

このセンタリング調整は制御バルブをギヤケー
スに固定する通しボルトを緩め、ピニオン軸の回
りにバルブハウジングをボルト孔の間隙範囲内で
微動させ、ハンドルの中立位置に対して制御バル
ブの中立位置を一致させることにより行う。

制御バルブが単一の場合はこのセンタリング調
整も簡単に行えるが、このように２つの制御バル
ブがあり、しかも２つの制御バルブを共通の通し
ボルトで固定していると、センタリング調整時に
この通しボルトを緩めると両制御バルブが同時に
可動状態になつてしまい、しかもこのとき一方の
みを仮に固定することもできないため、一方を調
整してから他方を調整しようとするときに調整済
みのものが動くこともあり、したがつて調整は両
方同時に行わなければならず、センタリング調整
に非常に手間がかかるという傾向があつた。ま
た、これと同じような問題は上記４輪操舵システ
ムに限らず発生していた。

本考案はこのような問題を解決することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） そこで本考案は、前輪などの操舵輪の補助操舵
力を出力する操舵輪用パワーシリンダと、他の機
器を作動させるアクチユエータと、前記パワーシ
リンダとアクチユエータとをハンドル操作に連動
して切換操作する操舵輪用およびアクチユエータ
用制御バルブと、前記操舵輪用パワーシリンダに
連係するラツクに噛合するハンドルに連結された
ピニオン軸とを備え、このピニオン軸のステアリ
ングギヤケース近傍に前記操舵輪用とアクチユエ
ータ用制御バルブとを並列に配置したパワーステ
アリング装置において、前記操舵輪用とアクチユ
エータ用制御バルブの両バルブハウジングを、前
記ピニオン軸と平行な通しボルトによりステアリ
ングギヤケースに締めつけると共に、ギヤケース
に近い側のバルブハウジングをさらに別の補助ボ
ルトを介して同じくギヤケースに締結するように
した。

（作用） このようにすると、２つの制御バルブのセンタ
リング調整を行う場合、通しボルトと補助ボルト
を共に緩めておき、まずステアリングギヤケース
に近い側の制御バルブのバルブハウジングを微動
させて調整を行い、調整後に補助ボルトを締付け
て固定し、次ぎに残りの制御バルブのセンタリン
グ調整を行い、この後に通しボルトを締付けて固
定することができるので、後の調整時に先に調整
されたものが位置ずれを起こすことがなく、調整
操作が簡単にしかも正確に行えるようになる。

（実施例） 以下本考案を４輪操舵システムに適用した実施
例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、パワーステアリング装置
は前輪１及び後輪２の操舵時にパワーアシストす
る前輪用パワーシリンダ３と後輪用パワーシリン
ダ４，４Ａ，４Ｂとを備える。

ハンドル６２の回転に応じてオイルポンプ７か
ら前輪用パワーシリンダ３に対する圧油の供給を
制御する前輪用制御バルブ５と、同じくオイルポ
ンプ８から流量制御弁９を経由して後輪用パワー
シリンダ４Ａ，４Ｂに対する圧油の供給を制御す
る後輪用制御バルブ６が設けられる。

なお、後輪用パワーシリンダ４には流量制御弁
９によつて車両の運転状態に応じて最適な圧油の
供給量が得られるようになつており、このため車
速センサ５２が検出した車速信号に基づいてその
ときのステアリング操作にともなつて車体に作用
する横加速度を予測し、これに対応して要求され
る供給流量となるようにコントローラ５０が流量
制御弁９の開度を増減制御する。

前輪用パワーシリンダ３の作動ロツドは前輪１
のリンケージ１０に連係し、パワーシリンダ３の
出力が前輪１の方向転舵時に付加される。また後
輪用パワーシリンダ４，４Ａ，４Ｂの作動ロツド
が後輪用サスペンシヨン部材１１に連結されてお
り、パワーシリンダ４の出力によりサスペンシヨ
ン部材１１を強制的に変位させて後輪２を転舵さ
せる。

後輪用サスペンシヨン部材１１は、その両端を
ゴムブツシユ１１Ａを介して車体側に連結された
サスペンシヨンメンバ１１Ｂの中央部をデフアレ
ンシヤルギヤケース１１Ｃと一体的に結合すると
共に、このデフアレンシヤルギヤケース１１Ｃの
後端をゴムブツシユ１１Ｄを介して車体側の揺動
軸１１Ｅに支持し、この揺動軸１１Ｅを中心にサ
スペンシヨンメンバ１１Ｂがゴムブツシユ１１Ａ
の変形範囲で左右に回動できるようになつてい
る。

またサスペンシヨンメンバ１１Ｂの左右にはセ
ミトレーリングアーム１１Ｆが取付けられ、この
左右のセミトレーリングアーム１１Ｆにそれぞれ
後輪２が支持されている。

前記後輪用パワーシリンダ４の作動ロツドはサ
スペンシヨンメンバ１１Ｂの両端付近に連結さ
れ、前輪操舵時に同時にサスペンシヨンメンバ１
１Ｂをゴムブツシユ１１Ａの弾性力に抗して揺動
軸１１Ｅを中心に回動させ、これによりセミトレ
ーリングアーム１１Ｆを介して後輪２が所定の小
角度だけ転舵されるのである。

第２図はハンドル６２に連結されるピニオン軸
１４のステアリングギヤケース１２並びに前輪
用、後輪用制御バルブ５，６の断面構造を示すも
ので、この場合、第３図、第４図にも示すよう
に、前輪用制御バルブ５と後輪用制御バルブ６は
その上下が逆に取付けられるものの、具体的な内
部構造は全く同一に構成される。

ピニオン軸１４の先端にはピニオン１４Ａが一
体的に形成され、このピニオン１４Ａが前輪用パ
ワーシリンダ３の図示しないピストンに連結する
ラツク１３に噛合し、ハンドル操作によりピニオ
ン軸１４が回転すると、ピニオン１４Ａを介して
ラツク１３が回転方向に送り込まれ、前輪用パワ
ーシリンダ３の作動ロツドに連係するリンケージ
１０を介して前輪１を転舵するようになつてお
り、この転舵操作をパワーシリンダ３の出力によ
りパワーアシストするのである。

ところで第３図、第４図の制御バルブ５，６の
バルブ構造は上記したように同一のため、ここに
おいては前輪用制御バルブ５についてのみ説明す
る。

前輪用制御バルブ５のバルブハウジング１６Ａ
のスリーブ１７には、前記ピニオン軸１４と直交
する方向に変位し、前記オイルポンプ７からの圧
油をパワーシリンダ３に対して送油方向を選択し
て供給するバルブスプール１５が摺動自由に配設
される。バルブスプール１５の外周にはスリーブ
１７の内周との間に圧油の通路を形成する環状溝
２０，２１，２２が設けられ、またスリーブ１７
の内周にはこの環状溝２０〜２２と選択的に連通
してポンプポート１９からの圧油を前輪用パワー
シリンダ３の左右の油室に供給すると同時に戻り
油をタンクポート２５に逃がすシリンダポート２
３，２４が形成される。

そしてバルブスプール１５がその一端に装備さ
れた中立保持スプリング２９によつて保持された
中立図示位置から左右のいずれかの方向に移動す
ると、前記環状溝２０〜２２と連通するシリンダ
ポート２２，２３より図示しないバルブハウジン
グ１６Ａの内部の油圧通路を経由して前輪用制御
バルブ３に向けられる圧油の流れが切換わるよう
になつている。

このバルブスプール１５をピニオン軸１４の回
転方向に応じて左右に変位させるために、バルブ
スプール１５にはピニオン軸１４と直交するピン
穴２８が形成され、このピン穴２８にピニオン軸
１４の動きを伝達する揺動レバー２６Ａが差し込
まれる。揺動レバー２６Ａはピニオン軸１４にリ
ング部３０が嵌められると共に、このリング部３
０の中心を通る対称位置に支持ピン３１と駆動ピ
ン３２が突設され、駆動ピン３２の先端がバルブ
ハウジング１６Ａの開口部３５を通して前記ピン
穴２８に挿入され、また支持ピン３１の先端がバ
ルブハウジング１６Ａに圧入されたカラー３６に
嵌められ、これによりハンドル操作に伴つてピニ
オン軸１４が図中左右に変位すると、支持ピン３
１を中心にして揺動レバー２６Ａが左右に揺動
し、駆動ピン３２を介してバルブスプール１５を
変位させるようになつている。

なお、ピニオン軸１４は第２図にも示すよう
に、ステアリングギヤケース１２に対して軸受１
８Ａ，１８Ｂによつて回転自由に支持されるので
あるが、この軸受１８Ａ，１８Ｂはバルブハウジ
ング１６Ａに対して前記バルブスプール１５と同
一方向に僅かに変位しうるようにガタをもつて支
持されていて、このためハンドル６２の回転に伴
いピニオン軸１４が第３図または第４図の左右方
向に僅かに変位するのを妨げない。

したがつてハンドル６２をステアリング操作し
てピニオン軸１４をいずれかの方向に回転する
と、回転初期においては前輪側のラツク１３の抵
抗が大きいために、ラツク１３と噛合するピニオ
ン１４Ａの回転により、ラツク１３は移動せずに
ピニオン軸１４が前記軸受１８Ａ，１８Ｂによつ
て許容される範囲でラツク１３と平行に変位す
る。このピニオン軸１４の変位により前輪用制御
バルブ５と後輪用制御バルブ６の揺動レバー２６
Ａ，２６Ｂが支持ピン３１を支点に同方向に回動
し、駆動ピン３２を介してバルブスプール１５が
中立位置から移動する。このようにして前輪用後
輪用制御バルブ５，６のバルブ切換えが行なわれ
ると、まずオイルポンプ７からの圧油は前輪用パ
ワーシリンダ３に方向制御されつつ供給され、こ
のパワーシリンダ３の出力により前輪１をハンド
ル６２の操作方向に対応して転舵させると同時
に、オイルポンプ８からの圧油は流量制御弁９に
よつてそのときの最適な後輪転舵量に必要な流量
に調整されたうえで方向制御され、後輪用パワー
シリンダ４Ａ，４Ｂに供給される。後輪用パワー
シリンダ４Ａ，４Ｂは揺動軸１１Ｅを中心として
サスペンシヨンメンバ１１Ｂを回動させるため
に、一方が伸長するときは他方が収縮するように
作動関係が互いに逆に設定してある。したがつて
後輪サスペンシヨンメンバ１１Ｂがゴムブツシユ
１１Ａの弾性変形の範囲内で回動し、これによつ
て後輪２が転舵されるのである。

なお、前輪用制御バルブ５が切換えられて前輪
用パワーシリンダ３が作動を始めると、ピニオン
軸１４とピニオン１４Ａを介して噛合するラツク
１３が移動を開始するため、ピニオン軸１４は変
位した位置でハンドル６２と共に回転を継続し、
したがつてこの間は制御バルブ５，６は切換状態
に保持されるのである。ハンドル６２の回転を止
めるとピニオン軸１４も回転が止まるが、その瞬
間はラツク１３が停止しないので、今度は逆にピ
ニオン軸１４が変位した位置からラツク１３と平
行に元に戻されてバルブスプール１５を中立位置
に復帰させ、これにより前輪用、後輪用パワーシ
リンダ３，４はその位置で作動を停止する。

ところで前記前輪用、後輪用制御バルブ５と６
は、そのバルブハウジング１６Ａと１６Ｂとがス
テアリングギヤケース１２に対して通しボルト３
７によつて共締めされた状態で固定されると共
に、ギヤケース１２に近い方のバルブハウジング
１６Ａはさらに補助ボルト３８によつてギヤケー
ス１２に締結されるようになつている。

バルブハウジング１６Ａ，１６Ｂは揺動レバー
２６Ａ，２６Ｂの外周部においてピニオン軸１４
の外側に位置して円筒部３４が形成されるが、こ
の円筒部３４にはピニオン軸１４の左右に平行に
延びる軸穴３９が同軸的に貫通形成され、この軸
穴３９に若干の調整間隙をもつて通しボルト３７
が挿通される。また一方のバルブハウジング１６
Ａには補助ボルト３８を挿通するために軸穴４０
が上記軸穴３９と平行に貫通形成される。

これによつて制御バルブ５，６の油圧センタリ
ング調整、つまりバルブ制御量がハンドル６２の
中立位置から左右への回転量に正確に対応するよ
うに、ピニオン軸１４の回りにバルブハウジング
１６Ａ，１６Ｂを微動させバルブスプール１５の
中立位置とハンドル中立位置を一致させる、セン
タリング調整を行う際に、通しボルト３７と補助
ボルト３８を緩めておき、まず前輪用制御バルブ
５のセンタリング調整を行い、調整後に補助ボル
ト３８を締付けて固定し、次いで後輪用制御バル
ブ６をセンタリング調整し、最後に通しボルト３
７を締付けることにより、両制御バルブ５，６を
正しい取付位置に容易にセツトすることが可能と
なるのである。つまり、先に調整した制御バルブ
５は後の制御バルブ６の調整時には既に固定され
ているため、せつかく調整を終了したものが位置
ずれを起こすというようなことがなく、調整操作
が容易になるのである。

なお、バルブハウジング１６Ａと１６Ｂとはピ
ニオン軸１４を中心にして上下関係が逆になるよ
うに配置されるので、ギヤケース１２に近い内側
の制御バルブ５をセンタリング調整する際に補助
ボルト３８の締付操作がスムーズに行える。

第５図は前輪用、後輪用制御バルブ５，６の油
圧センタリングの状態を示すもので、ハンドル操
作に伴つて発生するアシスト圧力は、ハンドルの
中立位置からいずれの方向に対しても同一的に変
化させるようにする必要がある。これは前輪側と
後輪側とでも正確に同期させることが要求される
のである。

このために上記した手順で微調整を行い、ハン
ドルトルクに対応していずれの方向にも発生圧力
が一致するように正しく設定する。

なお、上記実施例では４輪操舵システムに本考
案を適用した例につき説明したが、他のシステ
ム、例えば操舵油圧を車高や減衰力を変えるアク
チユエータに供給してアンチロール制御を行うこ
となどに適用してもよいことは言うまでもない。

（考案の効果） 以上のように本考案は、操舵輪の補助操舵力を
出力する操舵輪用パワーシリンダと、他の機器を
作動させるアクチユエータと、前記パワーシリン
ダとアクチユエータとをハンドル操作に連動して
切換操作する操舵輪用およびアクチユエータ用制
御バルブと、前記操舵輪用パワーシリンダに連係
するラツクに噛合するハンドルに連結されたピニ
オン軸とを備え、このピニオン軸のステアリング
ギヤケース近傍に前記操舵輪用とアクチユエータ
用制御バルブとを並列に配置したパワーステアリ
ング装置において、前記操舵輪用とアクチユエー
タ用制御バルブの両バルブハウジングを、前記ピ
ニオン軸と平行な通しボルトによりステアリング
ギヤケースに締めつけると共に、ギヤケースに近
い側のバルブハウジングをさらに別の補助ボルト
を介して同じくギヤケースに締結するようにした
ため、２つの制御バルブのセンタリング調整を行
う場合、ボルトと補助ボルトを共に緩めておき、
まずステアリングギヤケースに近い側の制御バル
ブのバルブハウジングを微動させて調整を行い、
調整後に補助ボルトを締付けて固定し、次ぎに残
りの制御バルブのセンタリング調整を行い、この
後にボルトを締付けて固定することができるの
で、後の調整時に先に調整されたものが位置ずれ
を起こすことがなく、このため調整操作が簡単に
しかも正確に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す全体概要図、第
２図は第１図の制御バルブの部分を示す断面図、
第３図は第２図のＥ−Ｅ線断面図、第４図は同じ
くＧ−Ｇ線断面図、第５図は油圧センタリングの
状態を示す説明図である。 １……前輪、２……後輪、３……前輪用パワー
シリンダ、４Ａ，４Ｂ……後輪用パワーシリン
ダ、５……前輪用制御バルブ、６……後輪用制御
バルブ、７，８……オイルポンプ、９……流量制
御弁、１１……サスペンシヨン部材、１１Ａ……
サスペンシヨンメンバ、１１Ｂ……ゴムブツシユ
（弾性体）、１１Ｅ……揺動軸、１１Ｆ……セミト
レーリングアーム、１３……ラツク、１４……ピ
ニオン軸、１５……バルブスプール、１６Ａ，１
６Ｂ……バルブハウジング、２６Ａ，２６Ｂ……
揺動レバー、３４……円筒部、３７……通しボル
ト、３８……補助ボルト、３９，４０……軸穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 操舵輪の補助操舵力を出力する操舵輪用パワー
   シリンダと、他の機器を作動させるアクチユエー
   タと、前記パワーシリンダとアクチユエータとを
   ハンドル操作に連動して切換操作する操舵輪用お
   よびアクチユエータ用制御バルブと、前記操舵輪
   用パワーシリンダに連係するラツクに噛合するハ
   ンドルに連結されたピニオン軸とを備え、このピ
   ニオン軸のステアリングギヤケース近傍に前記操
   舵輪用とアクチユエータ用制御バルブとを並列に
   配置したパワーステアリング装置において、前記
   操舵輪用とアクチユエータ用制御バルブの両バル
   ブハウジングを、前記ピニオン軸と平行な通しボ
   ルトによりステアリングギヤケースに締めつける
   と共に、ギヤケースに近い側のバルブハウジング
   をさらに別の補助ボルトを介して同じくギヤケー
   スに締結したことを特徴とするパワーステアリン
   グ装置の制御バルブ構造。