JPH0357774A - 四輪操舵装置 - 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、機械的に連動して作動する前後の動力舵取り
装置により前後輪を操舵するようにした四輪操舵装置に
関する。

（従来の技術） この種の四輪操舵装置においては、通常は前輪動力舵取
り装置にはロータリータイプのサーボ弁を使用し、後輪
動力舵取り装置にはスプールタイプのサーボ弁を使用し
ている。

（発明が解決しようとする課題） 前輪動力舵取り装置と機械的に連動して作動する後輪動
力舵取り装置は、後輪が溝などに落輪して操舵が阻止さ
れた場合に連動装置に無理な力が加わるのを防ぐために
、アシスト遅れ回避機構を内蔵させる必要がある。また
、コスト低減ためには前後のサーボ弁を共通化するする
ことが要望される。しかし後輪動力舵取り装置のサーボ
弁をロータリータイプにして、このサーボ弁のロータ弁
部材と共に回動する作動軸とアシスト遅れ回避機構の出
力回転部材を、単に伝達部材を介して連結したのでは、
後輪動力舵取り装置の軸方向の長さが長くなる問題があ
る．また、前記作動軸と出力回転部材を同軸回りに回転
するように高精度に組み付けなければならないといった
問題がある。

本発明は，前後のサーボ弁を実質的に同一としながら作
動軸先端の結合部とアシスト遅れ回避機構を軸方向に重
複させて後輪動力舵取り装置の外形を小型化し、また組
付けを容易にすることを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために、本発明による四輪操舵装置は、添付図面に
例示するごとく、 前輪を操舵する前輪動力舵取り装置１０と，前輪の操舵
と機械的に連動して作動して後輪を操舵する後輪動力舵
取り装置２０を備えてなる四輪操舵装置において、 前記後輪動力舵取り装置２０は、 回動可能にハウジング２１内に支持されてロータ弁部材
５３と共に回動する中空の作動軸５２と、この作動軸と
同軸的に回動可能に設けられてスリーブ弁部材５４と共
に回動する出力軸５１と、前記作動軸５２内に同軸的に
設けられて胃端部がそれぞれ前記作動軸５２及び出力軸
５１に相対回動不能に連結されたトーションバ−５６よ
りなるロータリータイプの後輪サーボ弁５０と、前記作
動軸５２と同軸的に回動可能に前記ハウジング２１に支
持され前輪の操舵と機械的に連動して回動される入力回
転部材４工と、この入力回転部材と同軸的に軸方向に間
をおいて回動可能に前記ハウジング２１に支持された環
状の出力回転部材４３と，前記入力回転部材４１と出力
回転部材４３の間に介装されこの両回転部材の間の伝達
トルクが所定値以下の場合は前記入力回転部材４１の回
動をそのまま前記出力回転部材４３に伝達するが同伝達
トルクが所定値を越えれば撓んで前記入力回転部材４ｌ
の回動が前記出力回転部材４３に伝達されないようにす
る渦巻ばね４４よりなるアシスト遅れ回避機構４０と、 前記出力回転部材４３及び渦巻ばね４４内に同軸的に挿
入されるボス部５８ａを有し、このボス部が前記作動軸
５２の先端部に共に回動するよう嵌合されて抜止めがな
されたヨーク５８とを設け、前記ヨーク５８と出力回転
部材４３の一方に凸部５８ｂを設け、他方に前記凸部に
回転方向に係合する溝４３ａを形成した ことを特徴とするものである。

（作用） 前輪動力舵取り装置の作動は、アシスト遅れ回避機構、
凸部，作動軸を介してサーボ弁のロータ弁部材に，伝え
られる．出力回転部材と作動軸とのずれは、ピンと溝と
によって吸収される．（発明の効果） 上述のごとく、本発明によれば、ヨークのボス部及び作
動軸の先端部を出力回転部材及び渦巻ばね内に挿入して
作動軸先端の結合部とアシスト遅れ回避機構を軸方向に
重複させることができるので、後輪動力舵取り装置の外
形を小型化することができる．また、出力回転部材の回
転を、凸部と溝とによって作動軸に伝えるので、出力回
転部材と作動軸を同軸となるように高精度に組付ける必
要がなくなる．さらに、前後のサーボ弁を実質的に同一
とすることができるので、四輪操舵装置の製造コストを
低減させることができる。

（実施例） 以下に、添付図面に示す実施例により、本発明の説明を
する。

先ずｆＪ２図により、四輪操舵装置の全体構造の説明を
すれば、自動車のエンジン６３により趣動される供給ポ
ンプ６０によりリザーバ６２から吸入されて送り出され
た所定量の作動流体は、分流弁６１により所定比率で分
流されて、その一方は前輪舵取り装置１０に供給され、
他方は後輪舵取り装置２０に供給され、使用後の作動流
体はリザーバ６２に戻される。

前輪動力舵取り装置１０は、操舵ハンドル１５の回動を
前輪作動ロツドエ３の往復動に変換するラックピニオン
機構１２に伝達するハンドル軸１６の途中に設けたロー
タリータイプの前輪サーボ弁１１と前輪作動ロッドｌ３
に設けた前輪パワーシリンダ１４を主要な構或部材とし
ている。前輪サーボ弁ｌ１は操舵ハンドルｌ５から入力
されたハンドルトルクに応じて作動し，分流弁６１を介
して供給ポンプ６０から前輪パワーシリンダｌ４の左右
の作動室に供給される作動流体の給排を制御し，これに
より増幅された操舵力が前輪作動ロッド１３に出力され
、その両端に設けたタイロッドｌ７及びナックルアーム
１８を介して左右の前輪１９を操舵するようになってい
る。

後輪動力舵取り装置２０は、第工図及び第２図に示すご
とく、ロータリータイプの後輪サーボ弁５０と後輪パワ
ーシリンダ２４を備え、更に操舵特性付与機構３０及び
アシスト遅れ回避機構４０を備えている。後輪パワーシ
リンダ２４は、後輪動力舵取り装置２０のハウジング２
１に形成されたシリンダ２５と、このシリンダ２５内に
液密に嵌挿されてその内部を左右の作動室に分離するピ
ストン２６よりなり，ピストン２６に固定された後輪作
動ロッド２３はＴ＃＠〆シリンダ２５の両端部から液密
にかつ摺動自在に突出している。ピストン２６の両側面
とシリンダ２５の画端内面の間には後輪作動ロッド２３
を図示の中立位置に復帰させる一対の戻しばねが設けら
れ、後輪作動ロッド２３の両端はタイロッド２７及びナ
ックルアーム２８を介して後輪２９に連結されている．
第１図及び第３図に示すごとく、操舵特性付与機構３０
は，距離Ａだけ互いに偏心した回転軸線０１，　　０２
回りにそれぞれ回動自在にハウジング２１内に支持され
た入力軸３１及び従動回転部材３２と、案内溝３６と従
動子３７よりなる連動機構３５により構成されている。

従動子３７は、回転軸線０２から距離Ｂだけ偏心して従
動回転部材３２に固定された支持ピンと、これに回転自
在に支持されたローラよりなるものである。また案内溝
３６は、入力軸３ｌの後端面に形威された中央溝部３６
ａとその両端から逆八字状に延びる一対の外側溝部３６
ｂよりなり、図示の中立状態においては、従動子３７は
中央溝部３６ａの丁度真中に位置している。

第２図に示すごとく、中間部にケーブル長さ調整装置６
６を設けた一対の操作ケーブル６５ａ，６５ｂはインナ
ワイヤ及びアウタチューブよりなり、各インナワイヤの
一端は前輪作動ロツド１３の両端部に設けた突起にそれ
ぞれ連結され、各インナワイヤの他端は入力軸３１に形
成したプーリ３１ａに巻き付けられ，前輪作動ロツド１
３の往復動に応じて入力軸３工を回動するようになって
いる。各アウタチューブの両端はそれぞれ前輪動力舵取
り装置１０のハウジング（図示省略）及びハウジング２
１に取り付けられている。

後輪サーボ弁５０は，主として第工図に示すごとく、後
述するアシスト遅れ回避機構４０を間において操舵特性
付与機構３０の従動回転部材３２と同軸的にハウジング
２１内に設けられている。

後輪サーボ弁５０の出力軸５１と中空の作動軸５２は互
いに同軸的に相対回動可能にハウジング２１内に支持さ
れ、作動軸５２内に同軸的に設けられたトーションバ−
５６は、一端部が係止ピン５７により作動軸５２先端部
に結合され、他端部は出力軸５１にセレーション結合さ
れている。出力軸５ｌの後部に形成したビニオン２２は
後輪作動ロッド２３に形戒したランク２３ａと噛合して
いる。作動軸５２前端のセレーション部５２ａにはヨー
ク５８のボス部５８ａが共に回動するように嵌合されて
いる。作動軸５２に形戒した肩部５２ｂにヨーク５８の
段部５８ｃを当接させ、トーションバ−５６先端の突出
部５６ａに形威したねじ部に螺合するナット５９とスペ
ーサ５９ａを締め付けることにより、ヨーク５８は作動
軸５２に固定される。ヨーク５８は後述するアシスト遅
れ回避機ｆＲ４０を介して従動回転部材３２に連結され
ている。

後輪サーボ弁５０の要部は作動軸５２の一部に形威され
たロータ弁部材５３と、ピン５５により出力軸５ｌに連
結されたスリーブ弁部材５４よりなる４ポート絞り切換
弁であり、前述のごとく、治具により作動軸５２の先端
部と突出部５６ａをクランプして作動軸５２と出力軸５
１の相対回動角の調整を行い、ロータ弁部材５３とスリ
ーブ弁部材５４の位相関係が中立状態となるようにして
から作動軸５２とトーションバ−５６は係止ピン５７に
より結合されている。作動軸５２に加わる入力トルクが
０でロータ弁部材５３とスリーブ弁部材５４の相対回動
角がＯの場合は、分流弁６１を介して供給ポンプ６０か
ら入力ボート５０ａに供給された作動流はそのまま排出
ポート５０ｂからリザーバ６２に排出される。しかしな
がら、作動軸５２に加わる入力トルクが増大し、　トー
ションバ−５６がねじれて両弁部材５３，５４の間に相
対回動が生じれば、その向き及び相対回動角に応じて入
力ボート５０ａに供給された作動流体を２つの分配ポー
ト５０ｃ，５０ｄの何れか一方より後輪パワーシリンダ
２４の一方の作動室に導入し、他方の作動室内の作動流
体を他方の分配ポートより排出ポート５０ｂを経てリザ
ーバ６２に排出して、後輪２９への操舵アシスト力を生
ずるようになっている。

なお，前輪サーボ弁ｌ１は係止ビン５７による結合を行
った後にトーションバ−５６先端の突出部５６ａを除去
した点を除き後輪サーボ弁５０と全く同一であり、その
作動軸は先端のセレーション部と結合するカップリング
によりハンドル軸工６に連結され、また出力軸先端のピ
ニオンがラックピニオン機構１２の一部を構成している
。

アシスト遅れ回避機構４０は、第１図に示すごとく、従
動回転部材３２と一体の入力回転部材４１並びに後輪サ
ーボ弁５０と同軸的に軸方向に間をおいて回動自在にハ
ウジング２１に支持されたそれぞれ環状の中間回転部材
４２及び出力回転部材４３を有している。各回転部材４
１．４３の内周には円筒状の第１及び第２係合ボス４５
，４６が同軸的に軸支され、各係合ボス４５，４６の外
周には渦巻ばね４４が巻回されている。各渦巻ばね４４
は初期トルクが与えられた状態で、それぞれ内端部は各
対応する係合ボス４５．４６を介してまた外端部は直接
、各回転部材４１，　　４２．　　４３の内外部に係合
されている。このアシスト遅れ回避機構４０は、両回転
部材４１．４３の間の伝達トルクが各渦巻ばね４４の初
期トルク以下の場合は入力回転部材４１の回動がそのま
ま出力回転部材４３に伝達されるが、伝達トルクがそれ
以上になれば各渦巻ばね４４が撓んで入力河転部材４１
の回動が出力回転部材４３に伝達されなくなるようにす
るものである。

作動軸５２先端のセレーション部５２ａに嵌合されてナ
ット５９により締付け固定されたヨーク５８のボス部５
８ａは第２係合ボス４６内に同軸的に挿入されている。

ボス部５８ａ後端の外向きフランジにピン５８ｂが半径
方向に植設され、このピン５８ｂは出力回転部材４３に
半径方向に形成された溝４３ａに回転方向に係合されて
いる。

ビン５８ｂと溝４３ａによって、出力回転部材４３と作
動軸５２の間にずれがあっても出力回転部材４３の回転
を作動軸５２にスムーズに伝達できる。

次に上記実施例の作動の説明をする。

操舵ハンドルｌ５を中立位置から第２図の矢印に示すご
とく右回りに回動すれば、前輪動力舵取り装置１０は前
述のごとく作動し、前輪作動ロッド１３は矢印のごとく
右向きに移動して左右の前輪１９を右向きに操舵する。

これにより操舵特性付与機構３０の入力輔３１は、操作
ケーブル６５ａ，６５ｂを介して、後から見て逆時計回
転方向に回動される。また反対に、操舵ハンドルｌ５を
左回りに回動すれば、各部分は上記と逆向きに作動して
前！１９は左向きに操舵され、入力軸３１は後から見て
時計回転方向に回動される。このような入力ｉ［１１３
１の回動により案内溝３６も、第３図に示す中立位置か
ら、回転軸線○ｌを中心として逆時計または時計回転方
向に回動するが，入力軸３王の回動角が小さく従動子３
７が中央溝部３６ａ内にある限りは、従動子３７は図示
の中立位置から移動しない。しかし入力軸３１の回動角
が大となって従動子３７が外側溝部３６ｂ内に入れば、
従動子３７は外側溝部３６ｂに押されて従動回転部材３
２は回転軸線０２を中心として入力軸３１と同じ向きに
回動するようになるので、従動回転部材３２は入力軸３
１の回動角に対し第４図に示すような特性で回動する。

正常な状態においては，後輪操舵トルクは小さいのでア
シスト遅れ回避機構４０は作動せず、従動回転部材３２
の回動はそのままヨーク５８から作動軸５２に伝達され
て後輪サーボ弁５０を作動させる６　前輪１９を右向き
に操舵すれば、入力軸３１並びに後輪サーボ弁５０の作
動軸５２及び出力軸５１は後から見て逆時計回転方向に
回動し、後輪２９は後輪作動ロッド２３を介して左向き
に操舵される。この際、ｖｉ翰操舵トルクに応じて後輪
サーボ弁５０が作動し、分流弁６ｌを介して供給ポンプ
６０から供給される作動流体の後輪パワーシリンダ２４
の左右の作動室に対する給排を制御して後輪作動ロッド
２３にアシスト力を与える。

前輪１９を左向きに操舵すれば、各部分は上記と逆向き
に作動して後輪２９は右向きに操舵される．後輪サーボ
弁５０の作動に伴う作動軸５２と出力軸５１の相対回動
角は僅かであるので、前翰１９に対する後翰２９の操舵
角の特性は、従動回転部材３２の回動角と同じく，第４
図に示す通りの特性となる．すなわち、後輪２９は前輪
１９の操舵に応じて第４図の特性に示すごとく、逆相に
操舵される。

後輪２９が溝に落輪するなどして操舵不能となった状態
で操舵ハンドル１５により後輪工９を大きく操舵した場
合には，後輪操舵トルクは大になろうとするが、各渦巻
ばね４４が撓むので各操作ケーブル６５ａ，６５ｂに無
理な力が加わって破損を生ずるなどの恐れはない。

以上に述べた実施例によれば、後輪サーボ弁５０の作動
軸５２・先端にセレーション係合されるヨーク５８のボ
ス部５８ａは、　トーションバ−５６先端の突出部５６
ａに設けたねじ部に螺合したナット５９により抜止めが
なされているので、その外形は小となり、径方向の突出
部もなくなる。従ってボス部５８ａを第２係合ボス４６
内に同軸的に挿入し、作動軸５２先端とアシスト遅れ回
避機１４０を軸線方向に重複させることができるので、
後輪動力舵取り装置２０の長さを短くして小型化するこ
とができる。また，前後のサーボ弁１１，５０はその製
造工程の最終段階を除き同一とすることができるので、
部品が共通化されて四１１ｋ操舵装置の製造コストを低
減させることができる。

なお上記実施例においては、トーションバ−５６の突出
部５６ａに設けたねじ部にナット５９を螺合してヨーク
５８のボス部５８ａの抜止めを行っているが，突出部５
６ａの外周に環状溝を設け、これにスナップリングを係
合してボス部５８ａの抜止めを行うようにしてもよい。

また第５図に示すように、作動Ｉｌｌｌ５２のセレーシ
ョン部５２ａにヨーク７０を嵌合させ，ヨーク７０の段
部７１を作動軸５２の肩部５２ｂに当接した状態でヨー
ク７０の一部をかしめ、このかしめられた部分を作動軸
５２のぬすみ５２ｃに係入させることによって、ヨーク
７０を作動軸５２に固定してもよい。

またさらに第５図に示すように、出力回転部材４３にピ
ン７２を作動軸５２と平行に取り付け、このピン７２を
ヨーク７０に半径方向に形成された溝７３に係合させて
もよい。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案による四輪操舵装置の一実施例を示し
、第１図は要部の縦断面図、第２図は全体の概略平面図
、第３図は第１図の■一■断面図、第４図は作動特性を
示す図である。第５図は変形実施例の部分断面図である
。 符　　号　　の　　説　　明 １０・・・前輪動力舵取り装置、２０・・・後輪動力舵
取り装置，２１・・・ハウジング．４０・・・アシスト
遅れ回避機構，４１・・・入力回転部材、４３・・・出
力回転部材、４３ａ・・・溝、４４・・・渦巻ばね．５
０・・・後輪サーボ弁、５１・・・出力軸、５２・・・
作動軸，５３・・・ロータ弁部材、５４・・・スリーブ
弁部材，５６・・・トーションバ−　５６ａ・・・突出
部、５８・・・ヨーク、　５８ａ・・・ボス部、　５８
ｂ・・・ピン（凸部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 前輪を操舵する前輪動力舵取り装置と、前輪の操舵と機
   械的に連動して作動して後輪を操舵する後輪動力舵取り
   装置を備えてなる四輪操舵装置において、 前記後輪動力舵取り装置は、 回動可能にハウジング内に支持されてロータ弁部材と共
   に回動する中空の作動軸と、この作動軸と同軸的に回動
   可能に設けられてスリーブ弁部材と共に回動する出力軸
   と、前記作動軸内に同軸的に設けられて両端部がそれぞ
   れ前記作動軸及び出力軸に相対回動不能に連結されたト
   ーシヨンバーよりなるロータリータイプの後輪サーボ弁
   と、前記作動軸と同軸的に回動可能に前記ハウジングに
   支持され前輪の操舵と機械的に連動して回動される入力
   回転部材と、この入力回転部材と同軸的に軸方向に間を
   おいて回動可能に前記ハウジングに支持された環状の出
   力回転部材と、前記入力回転部材と出力回転部材の間に
   介装されこの両回転部材の間の伝達トルクが所定値以下
   の場合は前記入力回転部材の回動をそのまま前記出力回
   転部材に伝達するが同伝達トルクが所定値を越えれば撓
   んで前記入力回転部材の回動が前記出力回転部材に伝達
   されないようにする渦巻ばねよりなるアシスト遅れ回避
   機構と、 前記出力回転部材及び渦巻ばね内に同軸的に挿入される
   ボス部を有し、このボス部が前記作動軸の先端部に共に
   回動するよう嵌合されて抜止めがなされたヨークとを設
   け、 前記ヨークと出力回転部材の一方に凸部を設け、他方に
   前記凸部に回転方向に係合する溝を形成した ことを特徴とする四輪操舵装置。