JPH01168570A - 油圧アクチュエータ - 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］ 本発明は油圧アクチュエータに関し、特に詳細には自動
車等の車両における四輪操舵装置に用いられる油圧アク
チュエータに関する。

［従来の技術〕 近年、自動車における回頭性及び走行安定性の向上を図
る観点から四輪操舵装置が開発され、現在では実用化に
至っている。

このような四輪操舵装置の場合、前輪のみを操舵する車
両に比較して、ステアリングホイールの操舵トルクが大
きくなるため１例えば特開昭５８−２２７５７号公報に
開示されているように、後軸の操舵を助成するための操
舵力補助装置を車体後部に設ける必要がある。

操舵力補助装置は通常流体圧力、例えば油圧で作動する
ため、油圧を制御する作動流体分配手段を備えた油圧ア
クチュエータがその場合に使用されることになる。

ところで、油圧アクチュエータの改良形として、バルブ
スプールを２本の円管にて構成するタイプのものが近年
開発されている。この油圧アクチュエータにおいて、作
動流体分配手段は円筒状の開孔を有し、更に周壁に第１
の連通口を有する基材と；該基材の開孔内に摺動自在に
設けられた、周壁に第２の連通口を有する第１の円管と
；該第１の円管内に摺動自在に設けられた、周壁に第３
の連通口を有する第２の円管、と；から成っていて、該
基材の開孔内周と該第１の円管の外周との少なくとも一
方には互いに離隔した複数の第１の凹部が設けられ、該
第１の円管の内周と該第２の円管の外周の両方に、互い
違いに複数の第２の凹部が設けられ、該第１の連通口は
該第１の凹部を介して該第２の連通口と連通し、該第２
の連通口と該第３の連通口は該第２の凹部と連通し、該
第１の円管と該第２の円管とが軸線方向に互いに移動す
ることによって、第２の四部同士がひとつおきに遮蔽さ
れ、更に該基材と該第１の円管とが軸線方向に互いに移
動しても、該第１の連通口と該第２の連通口は該第１の
凹部を介することによって連通状態を維持するようにな
っている。

この作動流体分配手段を備えた油圧アクチュエータの実
施例は後述する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述した如き油圧アクチュエータは出力軸と作動流体分
配手段の第１の円管とが連接棒で固定連結されており、
出力軸の移動に伴って第１の円管も移動し、所望の移動
量に接近するに従って、作動流体分配手段から送り出さ
れる作動油を減少させ、安定した制御を行なえるように
なっている。ところが、上記連接棒がしっかりと出力軸
及び作動流体分配手段の第１の円管に取り付けられてい
ると、はんのわずかの寸法誤差のためにもしくは連接棒
のたわみによって油圧アクチュエータの構成部品同士で
せり合いが発生し、従って作動不良を起こす可能性が生
ずる。この不具合を防止するために、構成部品各部の工
作精度を不必要に上げざるを得なくなり、その結果とし
て製造コストの上昇を招来することとなった。また、連
接棒に弾性体を介して固定する等の方法によれば、上記
構成部品同士のせり合いは防止できるものの、出力軸の
移動に対し１作動流体分配手段が直ちに追従して移動し
ないため、制御が不安定になったり、微少制御が不可能
となる１本発明は、このような問題点を解決する、製造
コストが安く確実な制御を行なえる油圧アクチュエータ
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明による油圧アクチュエータにおいて。

出力軸と作動流体分配手段の第２バルブである第１の円
管とが連結手段にて連結され、同方向に移動するように
なっており、該連結手段は該出力軸直角方向には相対移
動可能であるが、出力軸の軸線方向には相対移動が抑止
されているものである。

［作　用］ 前記連結手段は、出力軸直角方向には相対移動可能であ
るが、出力軸の軸線方向には相対移動が抑止されている
ため、出力軸と作動流体分配手段の第２バルブである第
１の円管とは一体で出力軸の軸線方向に移動でき、かつ
油圧アクチュエータの構成部品同士がせり合うことはな
い、従って、製造コストが安く。

確実な制御を行なえる操舵補助装置が提供される。

［実施例〕 以下１図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。

本発明による油圧アクチュエータを説明する前に、四輪
操舵装置全体を第２図を用いて説明する。第２図は本発
明による油圧アクチュエータを備えた四輪操舵装置をス
テアリングホイール、タイヤ等と共に示した概略図であ
る。

第２図において、左右の前輪２０１Ｌ、２０１Ｒを転舵
するための前輪転舵装置Ａは、ステアリングホイール２
０２と、該ホイール２０２の回転運動を直線往復運動に
変換するラックアンドビニオン機構２０３と、該機構２
０３の設けられた前輪操舵ロッド２０４と、該ロッド２
０４の左右両端にそれぞれタイロッド２０５Ｌ、２０５
Ｒを介して連結された左右のナックルアーム２０６Ｌ、
２０６Ｒとから構成されている。

一方、左右の後輪２０７Ｌ、２０７Ｒを転舵するための
後輪転舵装置Ｂは概略的に描かれており、ハウジング２
０８と、車軸方向に移動自在な後輪操舵ロッド２０９と
、該ロッド２０９の左右両端にそれぞれタイロッド２１
０Ｌ、２１０Ｒを介して連結された左右のナックルアー
ム２１１Ｌ、２１１Ｒとが構成体として示されている。

他の後輪転舵装置Ｂの構成部品は後述する。

制御装置Ｃは後輪操舵ロッド２０９を制御するためのも
のである。転舵比センサ２１２で現在の転舵比を電気的
信号に変換し、該信号と速度センサ２１４にて感知され
た速度信号とが制御回路２１３に伝達され、そこで演算
され、演算結果が制御装置Ｃに伝達されて車速に応じた
転舵比を設定する。この制御装置ｃは本発明の一部では
ないため、以下に詳細は述べない。

前輪転舵装置Ａの第２のラックアンドピニオン機構２１
５により、ステアリングホイール２の操作に応じたロッ
ド２０４の直線往復連動が回転連動に変換され、連結ロ
ッド２１６を介して後輪転舵装置Ｂに入力される。後輪
転舵装置Ｂは、上記回転運動を入力として、油圧ポンプ
２１７から供給油ライン２１８を介して作動油を受は取
ることにより転舵を行う、後輪転舵装置Ｂから流出する
作動油は、流出油ライン２１９を介して油タンク２２０
に戻る。

次に本発明の油圧アクチュエータを用いた後輪転舵装置
を第１図を参照して説明する。第１図は、後輪転舵装置
？１Ｂの一部を断面図として示したものである。

互いにモ行な第１、第２の２つの円筒状開口ｌａ、ｌｂ
を有するハウジングｌは第１の開口ｌａ内に出力軸２を
内在させている。該出力軸２は第１隔壁３と第３隔壁４
とで、第１の開口ｌａと軸線を一致させるように軸線方
向摺動自在に保持されている。更に出力軸２は第１隔壁
３と第２隔壁４との間に第１の開口１ａとほぼ同一断面
形状を有するピストン５を固定的に取付けており、ピス
トン５が第１の開口ｌａ内を所定量だけ摺動的に移動す
ることに伴い出力軸２も軸線方向に移動する。第１隔壁
３、第２隔壁４は共に第１の開口１ａに密封係止されて
おり、更に出力軸２との係合面をも密封してはいるが、
出力軸２の軸線方向移動がこの密封により妨害されるこ
とはない、この第１の開口１ａとピストン５及び第１．
第２隔壁３．４とで出力軸２を移動させる、出力発生手
段であるピストン・シリンダの関係を形成しており、第
１隔壁３とピストン５とで囲われた空間を第１圧力チヤ
ンバ８とし、第２隔壁４とピストン５とで囲われた空間
を第２圧力チヤンバ９とする。

出力軸２の軸端２ａには一部のみ図示するタイロッド６
が連結されており、該タイロッド６は図示しないナック
ルアームを介して図示しないタイヤに転舵力を伝達する
。出力軸端２ａの周囲には防塵カバー７が設けられてい
る。

ハウジング１内の第１隔壁３の近傍において、出力軸２
に凸部１０ｃを有する嵌入体１０ｂが固定的に（本実施
例では焼き嵌めにて）取付けられている。更にハウジン
グｌの第２の開口ｔｂ内に設けられている第１円管１１
の内方端部には、固定的に（本実施例ではナツト１２に
よる螺合締結にて）、連説棒１０が取り付けられている
。連接棒１０の自由端側は凹部１０ａとなっていて、上
記凸部１０ｃｌｌｉ人している。

上記嵌入体ｔａｂの凸部１０ｃの軸方向長さは、上記連
接棒１０の凹部１０ａの内側軸方向長さにはＣ等しいの
で、凸部１０ｃを凹部１０ａに嵌入した時に軸方向のク
リアランスははＣ零である。また凸部１０ｃの凹部１０
ａに対する嵌入量は、凸部１０ｃと凹部１０ａとの間に
軸直角方向の若干のクリアランスを有するように適切に
設定されている。従って出力軸２と第１の円管１１とは
軸線方向には一体的に移動するものの、軸直角方向には
互いの動きに拘束されることはない、嵌入体１０ｂと連
接棒１０とで連接手段を構成する。

尚、凸部１０ｃを球状とすることも可能である。

第３図に第１図のＤＤ線にて切断した嵌入体１０ｂ及び
連接棒１０の一部の断面図を示す。

図から理解されるように、凸部１０ｃは凹部ｌＯａ内で
図において上下及び右方向にクリアランスを設けている
。凸部１０ａの上下の壁１０ｄ、ｔｏｅは、凸部１０ｃ
の上下方向移動を制限して嵌入体１０ｂの所定値以−ヒ
の回転を防止している。

第１図にはハウジングの第２の開口ｔｂ内に円筒状基材
１３が固定的に設けられており、該　−円筒状基材１３
の内周には、ハウジングｌ内方第１図中、左側から外方
に向かって第１１拡径部１３ａ、第１２拡径部１３ｂ、
第１３拡径部１３ｃ、第１４拡径部１３ｄの順に並んで
設けられ、各拡径部間及び拡径部の外側にはシール部１
３ｅが５個所設けられている。

ハウジングｌ内には第２の開口１ｂの半径方向外側に作
動油入口ＩＣと作動油出口１ｄを設けており、更に該作
動油入口ＩＣと第２の開口ｔｂとを連通ずる通路１ｅが
設けられ、同様に、該作動油出口１ｄと第２の開口１ｂ
とを連通ずる１ｆが設けられている。

また、円管状基材１３の周壁を貫通する第２、第４の連
通口１３ｆ、１３ｇはそれぞれ上記通路１ｅ、１ｆと連
通している。

また、ハウジング１には第１圧力チヤンバ８と第２の開
口１ｂとを連通ずる通路１ｈと、第２圧カチヤンバ９と
第２の開口１ｂとを連通ずる通路１ｉが設けられている
。更に円筒状基材１３の周壁な貫通する第１、第３の連
通口１３ｃ、１３ｄはそれぞれ上記通路１ｈ、ＩＩと連
通している。

第２バルブである第１円管１１は外周が一様に同径であ
り、ハウジングｌにベアリング１４を介して保持され、
円筒状基材１３内を摺動自在に移動する。第１円管１１
の内周には拡径部が３個所に設けられ、ハウジング１内
方から外方に向かって第２１拡径部１１ａ、第２２拡径
部１１ｂ、第２３拡径部１１ｃの順に並んで設けられて
いる。更に第１円管１１の内周において第２１拡径部１
１ａより内方及び第２３拡径部１１ｃの外方にそれぞれ
密封体ｌｉｄが設けられている。

第１バルブである第２円管１５は第１円管１１内を摺動
自在に移動するようになっていて、外周の２　（ｆｌ所
に縮径部が設けられ、装芒が中立状態の時、第３１縮径
部１５ａは上記第２１拡径部１１ａと第２２拡径部１１
ｂとの間に配置され、第３２縮径部１５ｂは上記第２２
拡径部１１ｂと第２３拡径部１１ｃとの間に配置される
ように設けられる。

以上のように、第１円管１１と第２円管１５とをそれぞ
れ入れ子犬に組み合せることにより、この組み合せ体内
に５つの作動油室が画成される。第２１拡径部１１ａと
第２円管１５の外周とで第１作動油室１６を、第１円管
１１内周と第３１縮径部１５ａとで第２作動油室１７を
、第２２拡径部１１ｂと第２円管１５の外周とで第３作
動油室１８を、第１円管１１内周と第３２Ｗ１径ｆ１ｓ
１５ｂとで第４作動油室１９を、第２３拡径部１１ｃと
第２円管１５の外周とで第５作動油室２０をそれぞれ画
成している。また、第１作動油室１６は第２円管１５の
連通口１５ｃを介して、第２円管１５の内孔１５ｅと連
通している。第２作動油室１７は第１円管１１の連通口
ｌｉｅを介して、更に上記連通口１ｈを介して第１圧力
チヤンバ８と連通している。第３作動油室１８は第１円
管１１の連通口１１ｆを介して、更に上記連通口１３ｆ
を介して作動油入口ＩＣと連通している。第４作動油室
１９は第１円管１１の連通口ｆｉｇを介して、更に上記
連通口１ｉを介して第２圧カチヤンバ９と連通している
。第５作動油室２０は第２円管１５の連通口１５ｄを介
して、第２円管１５の内孔１５ｅと連通し、同時に第１
円管１１の連通口１１ｈを介して、更に上記連通口１３
ｇを介して作動油出口１ｄと連通している０以上の如く
上記第１の円管１１と第２の円管１５とで作動流体分配
手段を構成している。

第１円管の右端にはストッパ２１が設けられ、該ストッ
パ２１で座金２２ｂを介してスプリング２２の一端が調
整的に押圧されるようになっており、第１円管１１に対
して第２円管１５が中立位置に保持される。更にスプリ
ング２２の他端は第１の円管１１と第２の円管１５とを
座金２２ａを介して同時に押圧している。

従って、第１円管１１と第２円管１５は互いに対して左
右に移動するとスプリング２２の付勢力を受ける。この
ため、転舵装置の中立位置での安定性が向上する。スト
ッパ２１からハウジングｌにわたって防塵カバー２５が
設けられている。

第１円管１１の内端には球頭ボルト２３が密封的に取付
けられており、更に球頭ポルト２３は一部のみを図示す
る入力軸２４と連結されている。

次に後輪転舵装ａｌＢの油圧による作動を第１図を用い
て説明する。

図示しない作動油供給ラインから作動油が作動油入口１
ｃに供給されている０作動油入口ｌｃは第３作動油室１
８と連通している為、第３作動油室１８まで作動油が達
し、第１図における状態すなわち後輪転舵装置Ｂが中立
の状態では、作動油は第２作動油室１７と第４作動油室
１９に等しく流入し、第１作動油室１６から内孔１５ｅ
及び第５作動油室２０を経て油出口ｌｄから流出する。

入力軸２４が第１図で右方向に移動すると、第２円管１
５もそれに伴って第１円管ｌｌ内を右方向に摺動する。

それにより、第３作動油室１８内の作動油は第１作動油
室１６のみへ流入し、更に第１圧力チヤンバ８に流入し
、第１作動油室１６への流出は阻止される。一方、図示
しない作動油流出ラインと連結している作動油出口１ｄ
は第５作動油室２０を介して第４作動油室１９と連通し
ており、従って、第２圧カチヤンバ９は作動抽出口１ｄ
と連通している。上述の如く、第１圧力チヤンバ８に流
入した作動油の油圧が上昇し、加圧された作動油はピス
トン５を右方向に押圧し、従って、出力軸２及び連接棒
１０を介して第１円管１１を右方向に移動せしめる。そ
れにより、作動油は第３作動油室１８から第２作動油室
１７及び第４作動油室１９とに等しく流入することとな
る。よって、第２円管１５の移動量だけ第１円管１１及
び出力軸２は移動し、その場所で安定することになる。

入力軸２４が左方向に移動した場合も同様にして出力軸
２の左方向移動が達成されることになる。また円筒状基
材１３の４つの拡径部のおかげで第２円管１１が左右ど
ちらに移動しても、円筒状基材１３の各連通口と第２円
ｗ１１の各連通口とが互いに連通関係を維持できるよう
になっている。

本実施例では、作動流体分配手段と出力発生手段とが同
一ハウジングに内在され、該ハウジング内の通路により
、両手段が連通されている構造としたが、両手段のハウ
ジングを別体とし、フレキシブルホース等にて連通ずる
ことも可能である。

尚、本発明は上記実施例に限定して解釈されるべきでは
なく、その趣旨を損ねない範囲において適宜変更、改良
が可能であることは勿論である０例えば嵌入体１０ｂを
完全な円板にしてしまい、凸部１０ｃを円板の一部とし
、更に連接棒１０（７）上下の壁１０ｄ、ｆｏｅを凸部
１０Ｃに対応した円筒状凹面とすることによっても本実
施例と同様の効果が得られる。上記の構成によれば、出
力軸２の回転の有無に関係なく、確実な制御動作が行な
える。また嵌入体１０ｂは出力軸２と一体でも良いし、
連接棒１０は第１の円管１１と一体に設けられていても
良い。

更に作動流体は油に限らず、気泡を発生しにくい流体な
ら使用可能である。

［発明の効果］ 以上述べてきたように本発明による油圧アクチュエータ
において、出力軸と作動流体分配手段の第２バルブであ
る第１の円管とを連結する連結手段が出力軸直角方向に
は相対移動可能であるが、出力軸の軸線方向には相対移
動が抑止されているため、出力軸と作動流体分配手段の
第２パルプである第１の円管とは一体で出力軸の軸線方
向に移動でき、また油圧アクチュエータの構成部品同士
がせり合うことはない、従って、製造コストが安く、確
実な制御を行なえる操舵補助装置を提供できることとな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による油圧アクチュエータを備えた後
輪転舵装置の一部を示す断面図、第２図は１本発明によ
る油圧アクチュエータが組み込まれた四輪操舵装置の全
体概略図、第３図は、本発明による油圧アクチュエータ
の連結手段の一部を第１図のＤＤ線にて切断して得られ
た断面図である。 ［主要部分の符号の説明］ ｌ・・・・・・・・・・ハウジング ２・・・・・・・・・・出力軸 ｌＯ・・・・・・・・・・連接棒 １１・・・・・・・・・・作動流体分配手段の第１の円
管 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力軸と、該入力軸からの入力に応じて作動流体を
   分配する作動流体分配手段と、該作動流体分配手段から
   分配された作動流体によって、出力を発生する出力発生
   手段と、該出力を外部に伝達する出力軸とから成ってい
   る油圧アクチュエータにおいて、 前記作動流体分配手段が入力軸に連結された第１バルブ
   と、前記出力発生手段に作動流体を供給する第２バルブ
   と、を有し、該第２バルブと前記出力軸とが連結手段に
   て連結され、同方向に移動するようになっており、 該連結手段は出力軸直角方向には相対移動可能であるが
   、出力軸の軸線方向には相対移動が抑止されていること
   を特徴とする油圧アクチュエータ。 ２、該連結手段は、該出力軸または該作動流体分配手段
   の一方に設けられた凸部材と他方に設けられた凹部材と
   から成り、該凸部材が該凹部材に嵌入されて成ることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の油圧アクチュ
   エータ。