JPH0342377A - 舵取り装置における舵角検出装置およびその組立方法 - 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】 〔！ｅ業上の利用分野〕 本発明は、たとえばインテグラルタイプの動力舵取装置
などに適用して好適な舵取り装置における舵角検出装置
およびその組立方法に関する。

〔従来の技術〕

パワーステアリングとして一般によく知られているイン
テグラルタイプの動力舵取装置は、その動力源である作
動抽をオイルタンクから本体部に供給する抽圧発生源と
なるオイルポンプ、このオイルポンプから供給される圧
油を舵取りハンドルへの舵取り操作に伴なって分配制御
する回転弁式などによるコントロールバルブ、および圧
油が一方の液室に流入されることによって移動される状
態でウオームシャフトにポールねじ結合されているピス
トンを有するパワーシリンダなどからなり、この油圧に
伴なうパワーシリンダのピストンの動きを、そのラック
向に噛合するセクタギヤを右する出力軸としてのセクタ
シャフトにより舵取りリングａ構を構成するビー／　）
マンアーム等に伝達してその運動を補助する構成とされ
ている。

また、これと略同様な構成によるポールねじ型であるマ
ニュアルタイプの舵取り装置も知られており、いずれも
ステアリングシャフトからウオームシャフトヒにポール
ねじ結合されたチー２ト状部材の外１．１の一部に形成
したギヤ部をセクタシャフト側のセクタギヤに１−合さ
せることで、操舵力伝達を行ない、操舵軸を所要の方向
に操舵させるように動作されるものである。

ところで、このようなポールねじ望による舵取り装置等
に対し運転者の舵取り操作に応じた操舵力や舵角等を検
出するセンサ類を付設し、車輌の走行速度などを検出す
る車速センサ等と共に、巾輌の走行状態を確認する情報
源として利用し。

近年１ｔｔｆ化が著しい各種車ＳａＷ、装置を車輌の走
行状態に応じて画切に駆動制御することが行なわれるよ
うになってきている。たとえばパワーステアリング用舵
取り装置（動力舵取装３１）において、車輌停車中や低
速走行時には軽快な舵取り操作が行なえるように大きな
操舵補助力を出力し。

一方高速走行時にはこれとは逆に操舵補助力を小さくし
て舵取ハンドルの操作力をある程度の重さとし、ハンド
ルが軽すぎることによる運転者の不安感を解消し得るよ
うにすることが望まれ、このような制御は舵角の大、小
によっても必要とされるもので、Ｅ述した舵角センサ等
は重要である。

特に、最近はτ殻内な油圧式動力舵取装置でも、油圧制
御用として電磁弁を用いたり、効率のよい運転を行なう
ためにポンプをエンジンに電磁クラッチを介して連結し
たりするもの等が知られ。

さらに電動モータによりオイルポンプを駆動したり、こ
の゛電動モータで直接ステアリングシャフトを駆動制御
することも行なわれており、上述した各種の検出センサ
は必要不可欠なものである。

また、四輪操舵車における後輪転舵装ａｔ等においても
、前輪側の舵取り装置等に前述した舵角センサＳを付設
し、その壕舵角の大きさに応じた後輪側の転舵角等を求
めることで、後輪の転舵制御が行なわれていた。

このような舵角センサを付設するにあたって従来は、前
述した舵取り装置において、たとえば舵取りハンドルに
応じて回転されるウオームシャフト等に回転変位を検出
し得る回転式のセンサを、ｉＱけたり、あるいは出力軸
であるセクタシャフトから°操舵輪に至る舵取りリンク
系の一部等にその動きを検出する回転または直動型のセ
ンサを設けることが一般に行なわれていた。

〔発明が解決しようとするａ題〕

しかしながら、上述した舵角センサ等を付設してなる舵
取り装置によれば、その車輌への組付け１１において若
干の問題を生じている。すなわち、この種の舵角センサ
には、ステアリングギヤボディ等に打いて他の部材との
干渉が少ないところに付設し、しかも適切かつ確実に操
舵系での動きを検出し得ることが必要とされている。さ
らに。

上述した舵角センサとして最も一般に用いられるポテン
ショメータなどの回転角度計にあっては、所定位置から
の斐位峻は検出し得るも、舵取りハンドルがどの位置に
あるかをｆ１断することはできないもので、この舵角セ
ンサを、舵取りリンク系などの中立（ぐ置に位置決めし
た状態で、舵取り装置を組立てることが必要とされる。

そして、このように組立てた舵取り？Ｃ置を、その中立
位置を保った状態で車輌に塔載し、舵取りリンク系と舵
角センサの中立位置を位置決めすることが必要で、面倒
でしかも煩雑な組Ｓ’７て作業が必要とされるものであ
った。さらに、このように充分に注意を払って組立てて
も、位置ずれを牛じ易く、しかもメンテナンス時におい
て舵取りリンク系を分解し、再度組立てる際には、この
センサとの中立位置合わせも再度行なわなければならず
、このような点を考慮し、舵取り装置に適切かつ確実な
舵角検出を行なえる舵角センサを、筒中立取付は作業に
より組付けることができ、また中立位置合わせもきわめ
て簡単に行なえるような何らかの対策を講じることが望
まれている。

また、−Ｌ述した舵角検出装置にあっては、−Ｅ述した
舵取り操作によるステアリングギヤ部材を介しての操舵
輪の操舵状態の検出に限らず、車輌走行時において操舵
輪側からの反力などに対しての舵角検出も適切に行なえ
ることが必要で、このような点をも考慮しなければなら
ない。

〔課題を解決するための手段〕

このような要請に応えるために本９．明に係る舵取り装
置における舵角検出装置は、ステアリングギヤボディか
ら突設される出力軸Ｅに説けられ舵取り操作に伴なって
揺動動作して操舵輪側に操舵力を伝達するピットマンア
ームと、このピットマンアームの揺動動作を検出するこ
とにより操舵輪側での転舵角を検出する前記ステアリン
グギヤボディ外側に設けられた回転型の舵角センサとを
備えてなり、この回転型舵角センサの検出軸上に、ステ
アリングギヤボディ側にセンサとの中Ｕ位置で位置決め
可能な検出アームを設け、かつこの検出アーム検出端側
とピットマンアーム揺動端側との間に、これら両アーム
とそれぞれのアーム軸支部によって平行リンク系を構成
する長さ調整自在な連結リンクレバーを設けたものであ
る。

〔作用〕

本発明によれば、舵取り操作に伴なって揺Ｓ＊作される
ピットマンアームと、その揺動動作を検出することで舵
角検出を行なうステアリングギヤボディ外側に付設され
る回転型の舵角センサと、そのセンサ検出軸りに設けら
れステアリングギヤボディ側に該センサの中立位置で位
置決め可能な検出アームと、これら両アームを連結して
平行リンク系を構成する長さ調整自在な連結りンクレバ
ーとを準備し、回転型舵角センサに付設されている検出
アームの一部を、このアームがセンサの中立位置になる
ようにステアリングギヤボディの外側に中吉位置決め手
段により位置決めした状態で、この回転型舵角センサを
同転方向での中立位置合わせを行なってステアリングギ
ヤボディ外側に取付は固疋するとともに、操舵輪側の中
立位置にｔめ４６置決めしたピットマンアームの揺動端
側に対し前記検出アームの検出端側との間に連結リンク
レバーを掛け渡して設け１次でこの連結リンクレバーを
長さ調整することにより、検出レバーをステアリングギ
ヤボディに対し中立位置決め手段で中り位置となるよう
に位置決めすることで。

センサ側と操舵系との中立位置決めをｍｓかつ適９」に
行なえ、センサによる舵角検出も適切かつ確実に行なえ
る。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図および第６図は本発明に係る舵角検出装置を適用
してなるインテグラル型の動力舵取装置の一実施例を示
すものであり、これらの図において、まず、この種の動
力舵取装置ｌ全体の概略構成を第５図および第６図を用
いて簡単に説明すると、符号２．３はステアリングギヤ
ボディおよびその開口端側を閉塞する弁カバーを兼るバ
ルブハウジングで、これにより形成される内部空間には
、図示しない舵取ハンドルの操舵操作に伴ない軸線方向
に進退動作されるピストン４が配設され、これによりピ
ストン４の両側に形成される前、後二つの圧力室５ａ、
５ｂとＪ（にパフ−シリンダが構成される。そして、ピ
ストン４の動作はその側方に形成されたラック歯部４ａ
と噛合するセクタギヤ６ａを有するセクタシャフト６の
回転が、第６図から明らかなように、ボディ２の側方に
突設された筒状部２ａ先端から外方に突設される連結端
６ｂにこの舵取りリンク機構を構成するビットマンアー
ｌ、　７が伝達されるように構成され、このピットマン
アーム７の揺動連動が図示しないドラッグリンクを介し
てナックルアームにより操舵輪側に伝達されるようにな
っている。

また、ハウジング３には、ハンドル操作により回転され
るスタブシャフト９が貫通配置され、さらにその先端側
には一端が前記ピストン４内に臨むウオームシャツ）１
０が同軸上に配設されており、これら両シャフト９．１
０はこれらを連結するトーションバー１１により所定角
度範囲内において互いに独立して回転し、この角度を越
えると一体に回転するように構成されている。一方、１
２はハウジング３内に配設された周知の回転弁式コント
ロールバルブで、スタブシャフト９の内方端に一体に形
成されたロータ１２ａおよび前記ウオームシャフトｔｏ
の端部に一体的に設けられたスリーブ１２ｂを備え、こ
れらの相対的な回転により油圧流路の切替え動作を行な
い１図示しないオイルポンプＰからの作動油をハンドル
操作に拌なってパワーシリンダを構成する二つの圧力室
５ａ、５ｂに選択的に供給し、操舵輪側へ操舵補助力を
ダーえるピストン４を所望の方向に移動させるように構
成されている。なお１図中１３は前記ウオームシャフト
ｌＯの内方端が螺入されるビスＩ・ン４の軸孔内との間
に介装されたボールスクリュー機構を構成するポールで
ある。また、Ｌ述したスタブシャフト９とつす−ムシャ
フト１０とは、周知の通り所定角度以Ｅ回転変位された
ときに、これら両シャフト９．１０を一体的に回転する
ように構成されている。そして、このような動力舵取装
２１１は１周知の通り、ハンドル操作に応じてト１１転
ｆ？（１２）が回転変位することで切換えられる油圧流
路により、ポンプＰ、タンクＴとパワーシリンダ側（圧
力室５ａ、５ｂ）との間が選択的に接続され、所要の圧
力室に油圧が供給されることによるピストン４の動きで
所要の操舵補助力を生じさせるものであるが、その詳細
は周知の通りで、説明は省略する。

さて、本発明によれば、上述したような動力舵取装置ｌ
において、舵取り操作に応じた操舵力を揺動連動として
操舵輪側に伝達するようにセクタシャフト６の連結端６
ｂに基端部が連結されるピットマンアーム７と、このピ
ットマンアーム７の蛇動動作を検出することで操舵輪側
での転舵角を検出する前記ステアリングギヤボディ２外
側に付設される回転型の舵角センサ２０とを備えてなり
、この同転型舵角センサ２０の検出軸２０ａヒに　ステ
アリングギヤボディ２側にセンサ２０との中立位置で位
置決め可能な検出アーム２１を設け、かつこの検出アー
ム２１の検出端２１ａ側と前記ピットマンアーム７の揺
動端７ａ寄りの部分（本実施例ではアーム７の長手方向
略中央部）との間に、これら両アーム２１．７とそれぞ
れのアーム軸支部（２０ａ、６ｂ）を有するボディ２と
によって４行リンク系を構成する長さ調整自在な連結リ
ンクレバー２２を設けるようにしたところに特徴を有し
ている。

ここで、上述した回転型舵角センサ２ｏは。

第１図から明らかなように１回転方向において長溝２３
ａ　、２３ｂにより可動調整可能な構成となっており、
加［誤差等をｊＡ整して所定の状態でボルト２４．２４
でボディ２に対し取付は固定できるように構成されてい
る。そして、このセンサ２０の取付は個所において、検
出アーム２１の一部に係合孔２５ａを穿設するとともに
、これに対向してボディ２の一部に係合孔２５ｂを穿設
しており、これにこの検出アーム２１をセンサ２゜の中
１″１位置で位置決め固定する中立位置決めビン２５（
第３図および第４図等参照）を差込み、この状態でボデ
ィ２に対しセンサ２０を調整して中ケ位置に位置決め固
定できるように構成している。すなわち、本発明によれ
ば、センサ２ｏを、ボディ２側において独立して中立位
置を位置決めした状態を確認再現することができるよう
に構成している。そして、このような構成では、検出ア
ーム２１を、係合孔２５ａ、２５ｂを一致させるように
調整すれば、センサ２０の中立位置出しを簡単に行なえ
ることになる。

また、連結リンクレバー２２は、左、右逆ねじ部を右す
る一対のロッドを調整用ナツト２６とロックナツト２７
ａ、２７ｂで長さ調整「１在な成像で構成され、たとえ
ば検出アーム２１側およびビー２トマンアーム７側に予
め冷結しておき、係合孔２５ａ、２５ｂが一致し、中ｈ
７位置決めピン２５が差込みできるように長さを調整す
るようにするとよい、なお、中ｖ位置決めピン２５は、
連結リンフレ／Ｘ　　２２が両アーム２１，７に適ＩＦ
な長さで連結された組立て蒔において取外されることは
汀うまでもない。

また１本実施例においては、第１図ないし第３図等から
明らかなように、舵角センサ２０、検出アーム２１等は
、ピットマンアーム７よりもボディ２側に位置するよう
にして配置され、外部への突出しないように構成されて
おり、連結リンクレバー２２は円アーム２１，７間の隙
１１１１に介在され、その両端が軸支部により連結され
ている。

このような構成によれば、舵取り操作に伴なって揺動動
作されるピットマンアーム７と、その揺動動作を検出す
ることで舵角検出を行なうステアリングギヤボディ２外
側に付設される回転型の舵角センサ２０と、そのセンサ
検出軸２０ａヒに設けられボディ２に対しセンサ２０の
中ケ位置で位置決めｌ’＋７能な検出アーム２１と、こ
れら両アーム７．２１ｊｅｉｌｔ結して上行リンク系を
構成する長さ１幣自在な連結リンクレバー２２とを準備
し、同転型舵角センサ２０に付設されている検出アーム
２１の一部を、ステアリングギヤボディ２の外側に中立
位置決めピン２５により位置決め１．た状態で、この回
転型舵角センサ２０を回転方向での中や位置合わせを行
なってステアリングギヤボディ２外側に取付は固定する
とともに、たとえば実車に塔載した状態で操舵輪側の中
立位置と予め位置決めしたピットマンアーム７の仕動端
７ａ＠に対し検出アーム２１の検出端側との間に連結リ
ンクレバー２２を掛け渡して設け１次でこの連結リンク
レバー２２を長さ調整することで、検出レバー２２のボ
ディ２への中立位置を中立位置決めピン２５で中立位置
決めすることで、センサ２０何と操舵系との中立位置決
めを簡単かつ適切に行なえ、センサ２０による舵角検出
も適切かつ確実に行なえることになる。

したがって、このような構成によれば、簡単かつ安価な
構成にもかかわらず、回転型舵角センサ２０を車輌への
組込みスペース面で比較的に余裕があり、他の部材の邪
魔となり煙いステアリングギヤボデイ２側部においてピ
ットマンアーム７との間に付設することができ、その揺
動動作により舵角検出信号を適切かつ確実に検出して送
出することか可能となる。

また、センサ２０側と操舵系（ピットマンアーム７等）
との中立位置決めを簡単かつ適切に行なえ、センサ２０
による舵角検出も適切かつ確実に行なえるもので、たと
えばメンテナンス時などにおいても、センサ２０側の中
立位置に対して操舵系の中漬位置合わせをきわめて簡単
に行なえ、構成が筒中であるばかりでなく、組立性に優
れている等の利点もある。

そして、ヒ述した構成による本発明装置では。

この装置をたとえば電動式の動力舵取装置に適用した場
合に従来問題とされていた舵取ハンドルの戻り動作を、
適切かつ確実な検出信号によりモータにて筒中に制御で
きるもので、このような利点は油圧式にモータを組合わ
せた形式の動力舵取装置においても同様である。

一方、油圧式の動力舵取装置においても、たとえば高、
低速走行状態での操舵力制御を適ＩＥ化するための油Ｆ
Ｅ反力制御用として、あるいは直曲走行時においてオイ
ルポンプをエンジンから切離す゛拒磁クラッチ制御用と
して、さらに操舵角度が太きくなるにしたがって操舵力
を大ならしめる制御手段として用いて幼葉を発押し得る
もので、１１１様に四−操舵屯の後輪転舵装置の情報と
して用いた（］する等の種々の用徐が考えられる。

なお、本発明は、上述した実施例構造に限穿されず、舵
取り装置各部の形状、構造等を必要に応じて適宜度形、
変更することは自由で、種々の変形例が考えられよう、
たとえば回転型舵角センサ２０、検出アーム２１．連結
リンクレバー２２等の組付け−Ｆ段や長さ調整手段とし
ては、種々の変形例が奢えられよう、また、上述した実
施例では、ポールねじ型の舵取り装置としてパワーステ
アリング用を例示したが、マニュアルステアリング用で
あっても適用して効果を発揮し得るものである。

〔発明の効果〕

以ト説明したように本発明に係る舵取り′！Ｉｃａｔの
舵角検出装置によれば、舵取り操作によるピットマンア
ームの揺動ｉ！！動を、４行リンク系を介して同転角度
計等による回転型舵角センサに伝達し、舵角検出を行な
うように構成したので、簡単かつ安価な構成にもかかわ
らず、回転型舵角センサを七輪への組込みスペース面で
比較的に余裕があり、他の部材の邪魔となり難いステア
リングギヤホティ側部においてビー、トマンアームとの
間に付段することができ、その揺動動作により舵角検出
信すを適ψＪかつ確実に検出して送出することかできる
等の種々優れた効果がある。

また、本発明によれば、ピットマンアームと、その揺動
動作から舵角検出を行なう回転型の舵角センサと、その
センサ検出軸上に設けられボディ側にセンサとの中立位
置で位置決め可能な検出アームと、これら内アームを連
結して平行リンク系を構成する長さ！ｌ整目在な連結リ
ンクレバーとを準備し、回転型舵角センサに付設されて
いる検出アームの一部を、ステアリングギヤボディの外
側に中立位置決め手段により位置決めした状態で、この
回転型舵角センサを回転方向での中立位置合わせを行な
ってステアリングギヤボディ外側に取付は固定するとと
もに、操舵輪側の中立位置に予め位置決めしたピットマ
ンアームの揺動端側に対し検出アームの検出端側との間
に連結りンクレバーを掛け渡して設け、次でこの連結リ
ンクレバーを長さ調整することで、検出レバーをボディ
に対し仲立位置決めｆ段で中立位置決めするようにした
ので、センサ側と操舵系との中立位置決めを簡やかつ適
切に行なえ、センサによる舵角検出も適切かつ確実に行
なえるもので、たとえばメンテナンス時などにおいても
、センサ側の中立位置に対して操舵系の中立位置合わせ
をきわめて簡単に行なえ、構成が簡単であるばかりでな
く、組立性に優れている等の種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る舵角検出装置をインテグラルタイ
プの動力舵取装置に適用してなる一実施例を属す概略圧
面図、第２図および第３図はその動力舵取装置の平面図
およびｅ部側面図（第２図における矢印■方向から見た
図）、第４図は同転型舵角センサ部分の詳細図、＠５図
および第６図は第２図に、おけるｖ−ｖ線、Ｖｌ−Ｖｌ
線で断面して示す要部断面図である。 ｌ・・・・インテグラルタイプの動力舵取装置、２・・
・・ステアリングギヤボディ、３・・・・バルブハウジ
ング、４・・・・ピストン、４ａ・・・・ラック南、６
・・・・セクタシャフト、６ａ・・・・セクタギヤ、７
・・・・ピットマンアーム、９・・・・スタブシャフト
、１０・・・・ウオームシャフト、１２・・・・回転弁
式コントロールバルブ、１３・・・・ポールねじ機構の
ポール、２０・・・・回転型舵角センサ、２１・・・・
検出アーム、２２・・・・連結リンクレバー、２５・・
・・中弘位置位置決めピン、２５ａ、２５ｂ・・・・係
合孔、２６・・・・調整ナツト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングギヤボディから突設される出力軸上
   に設けられ舵取り操作に伴なって揺動動作して操舵輪側
   に操舵力を伝達するピットマンアームと、このピットマ
   ンアームの揺動動作を検出することにより操舵輪側での
   転舵角を検出する前記ステアリングギヤボディ外側に設
   けられた回転型の舵角センサとを備えてなり、この回転
   型舵角センサの検出軸上にステアリングギヤボディ側に
   該センサとの中立位置で位置決め可能な検出アームを設
   け、かつこの検出アームの検出端側と前記ピットマンア
   ームの揺動端側との間に、これら両アームとそれぞれの
   アーム軸支部とによって平行リンク系を構成する長さ調
   整自在な連結リンクレバーを設けたことを特徴とする舵
   取り装置における舵角検出装置。
2. （２）ステアリングギヤボディから突設される出力軸上
   に設けられ舵取り操作に伴なって揺動動作して操舵輪側
   に操舵力を伝達するピットマンアームと、このピットマ
   ンアームの揺動動作を検出することにより操舵輪側での
   転舵角を検出するようにステアリングギヤボディ外側に
   付設される回転型の舵角センサと、この舵角センサの検
   出軸上に設けられる検出アームと、この検出アームを前
   記ピットマンアームに連結して平行リンク系を構成する
   長さ調整自在な連結リンクレバーとを準備し、前記回転
   型舵角センサに付設されている検出アームの一部を、ス
   テアリングギヤボディの外側に中立位置決め手段により
   位置決めした状態で、回転型舵角センサを、回転方向で
   の中立位置合わせを行なってステアリングギヤボディ外
   側に取付け固定するとともに、操舵輪側の中立位置に予
   め位置決めしたピットマンアームの揺動端側に対し前記
   検出アームの検出端側の連結リンクレバーを掛け渡して
   設け、次でこの連結リンクレバーを長さ調整することに
   より、検出レバーをステアリングギャボディに対し中立
   位置決め手段で中立位置決めすることを特徴とする舵取
   り装置における舵角検出装置の組立方法。