JPH04342664A - 車両後輪操舵装置およびその中立調整方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、後輪を操舵する後輪
操舵軸を、機械系統と油圧系統との２系統で制御する車
両後輪操舵装置およびその中立調整方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の後輪操舵装置として、
例えば特開平１−２７３７７２号公報に記載されるよう
に、後輪を操舵する後輪操舵軸を変位させる機械系統が
、前輪の舵角量を入力する入力シャフトと、該入力シャ
フトからの入力を受け軸方向にストロークする出力ロッ
ド部材と、該出力ロッド部材に連係されるとともに揺動
可能に支承され、その揺動角度によって入力シャフトの
回転による出力ロッド部材のストローク量を制御するヨ
ークアッセンブリとを備え、上記出力ロッド部材と後輪
操舵軸と車体側とに連係された変位伝達手段によって、
出力ロッド部材のストローク量を後輪操舵軸に伝達する
ように構成される一方、上記後輪操舵軸の変位を補助す
る油圧系統が、後輪操舵軸の変位を油圧アシストするパ
ワーステアリング手段と、該パワーステアリング手段を
制御する油圧切換バルブとを備え、該油圧切換バルブが
上記変位伝達手段に連係されて、上記機械系統と油圧系
統とが接続されるようにしたものは知られている。

【０００３】かかる後輪操舵装置では、機械系統におい
ては入力シャフトの回転角度やヨークアッセンブリの揺
動角度によって、出力ロッド部材のストローク量したが
って後輪操舵軸の変位量が決定され、油圧系統において
は、パワーステアリング手段によって上記変位量に対応
した量だけ後輪操舵軸が変位するように油圧アシストさ
れる。従って、後輪の操舵すなわち後輪操舵軸の制御を
精度よく行うためには、機械系統と油圧系統との制御の
間でずれがないように、後輪操舵軸を変位させる機械系
統の中立（零位相）と、後輪操舵軸の変位を油圧的に補
助する油圧系統の中立（零位相）とが一致するように両
系統を接続する必要がある。

【０００４】ところで、上記両系統を接続する場合、機
械系統（入力シャフト及びヨークアッセンブリ）の中立
調整を行った上で、上記変位伝達手段を該機械系統に（
つまり出力ロッド部材及び後輪操舵軸に）連係し、この
後に油圧切換バルブを組み付けて油圧を作用させた状態
で両系統の中立が一致するように、上記変位伝達手段の
車体側での支持部を定めることにより、上記油圧切換バ
ルブの機械加工上の誤差等に起因する該バルブ自体の中
立のずれをなくするとともに、上記機械系統の中立と油
圧系統の中立のずれを吸収することができる。すなわち
、油圧を作用させた状態で、上記支持部の変位に対する
後輪操舵軸（出力軸）のストロークを測定した場合、支
持部の変位に対して出力軸が変位しない不感帯が存在し
、この不感帯に対応する位置を中立位置として上記支持
部を固定することにより、上記機械系統の中立と油圧系
統の中立のずれを吸収することができる。

【０００５】上記不感帯は、基本的には、後輪操舵軸に
装着されたセンタリングバネのバネ力に起因するもので
、後輪中立状態において前輪を操舵した場合、後輪操舵
軸に作用する油圧操舵力が上記センタリングバネのバネ
力を越えるまでは、前輪の操舵に伴って油圧切換バルブ
が操作され油圧が上昇しても後輪は中立位置に保持され
る。上記センタリングバネを設けることにより、油圧切
換バルブやパワーステアリング手段における油圧が消失
した場合、あるいは後輪操舵装置の機械系統に破損や故
障が生じ、それによって上記油圧系統をドレン開放して
パワーステアリング手段のシリンダにおける油圧を消失
させた場合に、後輪操舵軸を中立位置つまり後輪が操舵
されず直進状態にある位置に位置決めすることができる
。すなわち、システム故障時には、後輪側を通常の２Ｗ
Ｓ車と同様の動作とし、所謂フェイルセーフ機能を付与
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記機
械系統と油圧系統とを各々の中立どうしが一致するよう
に調整しながら接続する中立調整において、上記支持部
の変位に対する後輪操舵軸（出力軸）のストロークを測
定した場合、後輪操舵軸のセンタリングバネや該バネの
両側に設けられる皿バネのバネ特性に起因して、更に、
これに加えて、上記機械系統に不可避的に含まれる嵌合
部のクリアランスや歯車のバックラッシュ等の機械的な
ガタの存在により、実際には、上記ストローク特性にヒ
ステリシスが現れる結果、上記不感帯に幅が生じ不感帯
域が実質的に大きくなる。

【０００７】すなわち、図１３に示すように、ヒステリ
シスがなければ、上記出力軸のストロークは、支持部の
変位方向に拘わらず同一の折れ線（図１３の一点鎖線の
折れ線参照）に沿って変化し、Ｅｏで示される量の不感
帯が現れるが、上記ヒステリシスが生じた場合には、往
路と帰路との間のズレに応じて上記不感帯にも幅が生じ
（図１３の実線の折れ線参照）、不感帯域が実質的にＥ
ｈまで拡大される。そして、この不感帯域が大きい場合
には、上記機械系統と油圧系統との中立調整を行なう際
に、中立位置を正確に特定して精度の高い中立調整を行
なうことがそれだけ難しくなり、また、前輪転舵時おけ
る後輪側の応答性の向上を図る上でも不利になるという
難点があった。

【０００８】上記不感帯域のうち、機械系統のガタに起
因するものは、一連に連係させられた各部品間の組立状
態におけるガタをなくすることによって削減することが
できるが、このガタのない組立状態は、連係される各部
品相互間において、一方を他方に押し付ける力を作用さ
せることによって実現することができる。

【０００９】ところで、上記後輪操舵装置の油圧切換バ
ルブには、通常、機械系統に故障が生じた場合に、油圧
系統を中立状態に戻すことにより、上記センタリングバ
ネの作用で後輪を中立位置に復帰させるフェイルセイフ
機構が設けられている。すなわち、図１４に示すように
、油圧切換バルブ１０５のハウジング１０６内には、変
位伝達手段１０４ａの一端に連係された状態で軸方向へ
変位可能に収納され、その変位に応じてパワーステアリ
ング手段（不図示）への油圧の供給を制御するバルブス
プール１０７が配設されており、該バルブスプール１０
７の先端に締結固定されたプラグ１０８の端面と、ハウ
ジング１０６の段部１０６ａとの間に、コイルバネ１１
０（スプールセンタリングバネ）が装着されている。 該スプールセンタリングバネ１１０は、ハウジング１０
６の段部１０６ａとバルブスプール１０７の肩部１０７
ａとが面一の状態で自由長となるように寸法設定されて
おり、このとき油圧切換バルブ１０５が中立位置となり
、上記パワーステアリング手段も中立状態に維持される
ように設定されている。

【００１０】従って、例えば、バルブスプール１０７が
図１４の右方に移動させられた状態で機械系統の故障が
生じ、上記変位伝達手段１０４ａの入力側がフリーにな
った場合、バルブスプール１０７には、上記スプールセ
ンタリングバネ１１０から左向きの付勢力が作用し、バ
ルブスプール１０７が中立位置に復帰させられる結果、
パワーステアリング手段が中立状態に戻されるようにな
っている。上記バルブスプール１０７が逆方向に移動し
た状態で故障が生じても、同様にしてバルブスプール１
０７が自動的に中立位置に復帰させられる。このフェイ
ルセイフ機構が働いた場合、各連係部品は互いに力が作
用しないフリーな状態に維持される。

【００１１】ところが、上記不感帯域を削減するために
、機械系統の各部品相互間に、常時、一方を他方に押し
付ける力を作用させ、各部品を相互にガタのない状態に
組み立てた場合、上記バルブスプールにも常時一方向の
付勢力が作用することになる。従って、機械系統に故障
が生じた際には、バルブスプールは上記付勢力の作用す
る方向に移動させられるので、自動的に中立位置に復帰
することができない。つまりフェイルセイフ機構を働か
せることができなくなるという問題があった。

【００１２】この発明は、上記諸問題点に鑑みてなされ
たもので、上記車両後輪操舵装置において、機械系統の
ガタの影響を最小限に止めることによって不感帯域を小
さくし、また、この場合において機械系統故障時のフェ
イルセイフ機能を確保することができる車両後輪操舵装
置およびその中立調整方法を提供することを目的とする
。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このため、本願の第１の
発明は、後輪を操舵する後輪操舵軸を変位させる機械系
統が、前輪の舵角量を入力する入力シャフトと、該入力
シャフトからの入力を受け軸方向にストロークする出力
ロッド部材と、該出力ロッド部材に連係されるとともに
揺動可能に支承され、その揺動角度によって入力シャフ
トの回転による出力ロッド部材のストローク量を制御す
るヨークアッセンブリとを備え、上記出力ロッド部材と
後輪操舵軸と車体側とに連係された変位伝達手段によっ
て、出力ロッド部材のストローク量を後輪操舵軸に伝達
するように構成される一方、上記後輪操舵軸の変位を補
助する油圧系統が、後輪操舵軸の変位を油圧アシストす
るパワーステアリング手段と、該パワーステアリング手
段を制御する油圧切換バルブとを備え、該油圧切換バル
ブが上記変位伝達手段に連係されて、上記機械系統と油
圧系統とが接続される車両後輪操舵装置において、上記
油圧切換バルブには、バルブハウジング内において上記
変位伝達手段に連係された状態で軸方向へ変位可能に収
納され、その変位に応じて上記パワーステアリング手段
への油圧の供給を制御するバルブスプールが設けられる
とともに、該バルブスプールを上記バルブハウジング内
において一方向に付勢する付勢手段が設けられているよ
うにしたものである。

【００１４】また、本願の第２の発明は、上記第１の発
明において、上記入力シャフトから出力ロッド部材に至
る機械系の変位伝達経路にヒューズ機構が設けられてお
り、該ヒューズ機構作動時には、上記油圧系統への油圧
の給排を制御する制御手段を油圧排出側に保持するよう
にしたものである。

【００１５】更に、本願の第３の発明は、上記第１の発
明において、前輪転舵角に関するパラメータと実際の後
輪転舵角に関するパラメータとを比較することにより、
前輪側から後輪側に至る変位伝達経路の故障を検出し、
故障検出時には、上記油圧系統への油圧の給排を制御す
る制御手段を油圧排出側に保持するようにしたものであ
る。

【００１６】また更に、本願の第４の発明は、後輪を操
舵する後輪操舵軸を変位させる機械系統が、前輪の舵角
量を入力する入力シャフトと、該入力シャフトからの入
力を受け軸方向にストロークする出力ロッド部材と、該
出力ロッド部材に連係されるとともに揺動可能に支承さ
れ、その揺動角度によって入力シャフトの回転による出
力ロッド部材のストローク量を制御するヨークアッセン
ブリとを備え、上記出力ロッド部材と後輪操舵軸と車体
側とに連係された変位伝達手段によって、出力ロッド部
材のストローク量を後輪操舵軸に伝達するように構成さ
れる一方、上記後輪操舵軸の変位を補助する油圧系統が
、後輪操舵軸の変位を油圧アシストするパワーステアリ
ング手段と、該パワーステアリング手段を制御する油圧
切換バルブとを備え、該油圧切換バルブが上記変位伝達
手段に連係されて、上記機械系統と油圧系統とが接続さ
れる車両後輪操舵装置の中立調整方法において、上記変
位伝達手段の一端を車体に対して支持する支持部材の中
立位置を調整するに際して、油圧を作用させた状態で、
上記支持部材を変位させながら上記油圧系統の供給油圧
をモニタし、該油圧が最低値を示すポイントを上記支持
部材の中立位置とするようにしたものである。

【００１７】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、上記油圧切
換バルブに、上記バルブスプールをバルブハウジング内
において一方向に付勢する付勢手段を設けたので、上記
変位伝達手段には、バルブスプールから一方向に押し付
ける力が作用して両者間のガタがなくなる。また同時に
、出力ロッド部材、後輪操舵軸及び車体側との各連係部
にも上記付勢力に起因する押付力が作用し、これら連係
部においてもガタのない組付状態が得られる。更に、こ
れら連係部を介して、機械系統の歯車あるいは嵌合部に
も一方向への押付力が作用する結果、歯車のバックラッ
シュあるいは嵌合部のクリアランス等に起因する機械系
統のガタも削減される。すなわち、上記後輪操舵装置を
組み立てた場合において、機械系統のガタを最小限に止
めることができ、上記不感帯域を削減することができる
。この結果、上記機械系統と油圧系統との間での中立調
整を、容易かつ精度良くに行なうことができ、また、前
輪操舵時における後輪側の応答性を向上させることがで
きる。

【００１８】また、本願の第２の発明によれば、上記第
１の発明において、上記入力シャフトから出力ロッド部
材に至る機械系の変位伝達経路にヒューズ機構を設け、
該ヒューズ機構作動時には、上記油圧系統への油圧の給
排を制御する制御手段を油圧排出側に保持するようにし
たので、上記機械系の変位の伝達に異常が生じた場合に
は後輪側に油圧が作用せず、後輪は中立位置に保持され
る。すなわち、上記バルブスプールを一方向に付勢する
付勢手段を設けた場合でもフェイルセーフ機能を付与す
ることができ、上記第１の発明の効果を維持した上で、
後輪操舵装置の安全性を確保することができる。

【００１９】更に、本願の第３の発明によれば、上記第
１の発明において、前輪転舵角に関するパラメータと実
際の後輪転舵角に関するパラメータとを比較することに
より、前輪側から後輪側に至る変位伝達経路の故障を検
出し、故障検出時には、上記油圧系統への油圧の給排を
制御する制御手段を油圧排出側に保持するようにしたの
で、前輪側から後輪側への変位の伝達に異常が生じた場
合には後輪側に油圧が作用せず、後輪は中立位置に保持
される。すなわち、上記バルブスプールを一方向に付勢
する付勢手段を設けた場合でもフェイルセーフ機能を付
与することができる。しかも、この場合、前輪操舵系か
ら後輪操舵装置に至る中間連結系のズレ及び破損をも検
出することができ、上記第１の発明の効果を維持した上
で、後輪操舵装置及び前輪側から後輪側への変位伝達系
について、より一層の安全性の向上を図ることができる
。

【００２０】また更に、本願の第４の発明によれば、上
記車両後輪操舵装置の中立調整方法において、上記支持
部材の中立位置を調整するに際して、油圧を作用させた
状態で上記支持部材を変位させた場合に、油圧系統の供
給油圧が最低値を示すポイントを中立位置としたので、
比較的容易かつ正確に、機械系統と油圧系統とを各々の
中立どうしのずれがないように調整することができる。 特に、上記バルブスプールを一方向に付勢する付勢手段
が設けられたタイプのものでも、上記油圧をモニタする
だけの簡単な操作で、容易かつ正確に上記中立調整を行
なうことができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て詳細に説明する。本発明の前提となる車両後輪操舵装
置１は、図１に概略構成を示すように、転舵比可変手段
１１と、パワーステアリング手段１２と、後輪操舵軸１
３と、変位伝達手段１４と、油圧アシスト手段としての
油圧切換バルブ１５とを備えてなり、後輪操舵装置１は
、所定の転舵比特性に従って、すなわち前輪操舵角に応
じて後輪（図示せず）を転舵すると共に、転舵比を車速
に応じて変化させるように構成されている。

【００２２】上記後輪操舵軸１３は、車幅方向に延設さ
れ両端部が左右１対のタイロッド及びナックルアームを
介して左右１対の後輪に連結され、該後輪操舵軸１３の
車幅方向のストローク変位により後輪が操舵されるよう
になっている。上記後輪操舵軸１３の車幅方向のストロ
ーク変位は、上記転舵比可変手段１１とパワーステアリ
ング手段１２とによって行われる。上記転舵比可変手段
１１は、後輪を操舵する際の転舵比を変化させるもので
あり、前輪の舵角量に応じて車幅方向にストローク変位
せしめられる出力ロッド部材１６を有する。

【００２３】上記前輪の舵角量に対する出力ロッド部材
１６の変位量の比（転舵比に対応）は、後述するように
、ステッピングモータ１７が揺動駆動するヨークアッセ
ンブリ１８の揺動角度に応じて変化するように構成され
ている。該ステッピングモータ１７の回転量は、車速セ
ンサ（図示せず）から出力される車速信号に基づき適宜
制御され、かつそのステッピングモータ１７の実際の回
転量は転舵比センサ（図示せず）によって検出され、そ
の検出信号によってフィードバック制御される。上記転
舵比可変手段１１における出力ロッド部材１６のストロ
ーク変位量に応じて、油圧切換バルブ１５を切換制御し
て、該油圧切換バルブ１５によって、油圧を利用して操
舵力を発生させるパワーステアリング手段１２を制御し
、後輪操舵軸１３の変位に従って後輪の操舵が油圧アシ
ストされる。

【００２４】上記転舵比可変手段１１は、上記出力ロッ
ド部材１６、ステッピングモータ１７及びヨークアッセ
ンブリ１８（揺動軸部材２２、振子アーム２３、揺動ギ
ヤ３１）のほかに、ベベルギヤ２１及び連結ロッド２４
とを備えてなり、これらの部材１６，１７，１８，２１
，２４は、図２乃至図６に詳細に示すように、ケーシン
グ２５に収容されている。上記転舵比可変手段１１の出
力ロッド部材１６は、その軸線方向に摺動可能にケーシ
ング２５に支持されており、該軸線方向にストローク変
位することによって、後述するように、変位伝達手段１
４を介して後輪操舵軸１３をその軸方向（車幅方向）に
変位せしめ、これにより該後輪操舵軸１３の両端部に連
係された後輪を操舵するようになっている。

【００２５】上記ベベルギヤ２１は、出力ロッド部材１
６のレバー２８より出力ロッド部材１６側に、出力ロッ
ド部材１６と共にかつ出力ロッド部材１６と同軸の軸線
回りに回転可能に、出力ロッド部材１６に筒状の支持部
材５２を介して支持されている。ベベルギヤ２１と噛合
し前輪の舵角量を入力する入力シャフト２６の後端部の
ピニオン２７が、ハンドル操舵により回転するのに伴っ
て上記軸線回りに回転するようになっている。

【００２６】上記揺動軸部材２２は、出力ロッド部材１
６と同軸となる位置を取り得る軸線を有し、揺動ギヤ３
１に固設されている。この揺動ギヤ３１は、ステッピン
グモータ１７の駆動により回転するウォーム３２と噛合
して、揺動軸部材２２の軸線ｌ１と交差する紙面に垂直
な揺動軸３１ａ（図４参照）の軸線回りに回動し、これ
により揺動軸部材２２をも同時に回動せしめるようにな
っている。なお、ウォーム３２の軸３２ａはカップリン
グ５４を介してステッピングモータ１７のモータ軸１７
ａに結合されている（図６参照）。

【００２７】上記振子アーム２３は、揺動軸部材２２の
軸線ｌ１回りに揺動可能に該揺動軸部材２２に連結され
ており、該振子アーム２３の軸線ｌ２が、揺動軸部材２
２の回動軸線と揺動軸部材２２の軸線ｌ１との交点を通
るように、揺動軸部材２２への連結位置が定められてい
る。

【００２８】上記連結ロッド２４は、後輪操舵軸１３と
同様に、出力ロッド部材１６の軸線ｌ３と平行な軸線を
有しており、上記出力ロッド部材１６、ベベルギヤ２１
及び振子アーム２３に連結され、出力ロッド部材１６と
ヨークアッセンブリ１８とを連係している。出力ロッド
部材１６への連結は、出力ロッド部材１６の端部に固設
されたレバー２８に連結ロッド２４の中間部を分割結合
することによってなされ、ベベルギヤ２１への連結は、
該ベベルギヤ２１が取付けられる支持部材５２の延長部
５２ａに形成された挿通孔に連結ロッド２４の一端部を
挿通させることによってなされ、振子アーム２３への連
結は、連結ロッド２４の他端部に全方向回転可能に設け
られたボールジョイント部材３３の挿通孔に振子アーム
２３を挿通させることによってなされる。

【００２９】したがって、連結ロッド２４は、出力ロッ
ド部材１６に対しては固定されているが、ベベルギヤ２
１に対して軸線ｌ４の方向に摺動可能であり、振子アー
ム２３に対して軸線ｌ２の方向に摺動可能である。なお
、振子アーム２３の軸線ｌ２は、揺動軸部材２２の回動
により軸線ｌ３の直交方向に対して傾き、この傾いた方
向に振子アーム２３が摺動することとなるが、この場合
においても軸線ｌ２と軸線ｌ４との挟角変化が吸収され
るので、振子アーム２３から連結ロッド２４へ伝達され
る力のうち出力ロッド部材１６の軸線ｌ３の直交方向の
成分は上記連結点において吸収され、該直交方向の相対
移動が可能となる。

【００３０】このように、転舵比可変手段１１における
振子アーム２３（ヨークアッセンブリ１８）と連結ロッ
ド２４との連結が、両者を軸線ｌ３の直交方向に相対移
動可能となるようにしてなされているので、振子アーム
２３が回動したときの該振子アーム２３と連結ロッド２
４と連結点の軌跡は、軸線ｌ３を中心とする所定半径の
円筒の外周面上の円軌跡または楕円軌跡となる。以上の
ように、上記振子アーム２３と連結ロッド２４の連結を
、出力ロッド部材１６の軸線ｌ３に直交する方向に相対
移動可能となるように行うことにより、連結ロッド２４
の軸線ｌ４と出力ロッド部材１６の軸線ｌ３とのなす角
度を一定にすることができ、これにより出力ロッド部材
１６の変位に左右偏差が生ずるのを防止することができ
る。

【００３１】また、上記出力ロッド部材１６は、一端部
が連結ロッド２４にレバー２８を介して連結される出力
ロッド３６の他端部が、軸線ｌ３の方向に変位可能に筒
状のロッドガイド３５内に嵌合せしめられてなり、上記
ロッドガイド３５と出力ロッド３６との端部がケーシン
グ２５に支持されている。上記ロッドガイド３５は、変
位伝達手段１４の係合端部Ａと係合する係合部３５ａを
有する第１筒部材３５ｂと、該第１筒部材３５ｂに螺合
した第２筒部材３５ｃとを有し、出力ロッド３６との間
にバネ３７が介装されている。従って、連結ロッド２４
によって出力ロッド３６に軸線ｌ３の方向の変位が伝達
された場合、通常は出力ロッド３６からバネ３７を介し
てロッドガイド３５に伝達され、このロッドガイド３５
から係合部３５ａに係合された変位伝達手段１４の係合
端部Ａに伝達される。しかしながら、変位伝達手段１４
の係合端部Ａの動きが規制され、それによって出力ロッ
ド３６の変位時にバネ３７のバネ力以上の負荷がロッド
ガイド３５に作用した場合には、該出力ロッド３６の変
位はこのバネ３７の収縮によって吸収され、ロッドガイ
ド３５には伝達されない。

【００３２】また、上記油圧切換バルブ１５は、バルブ
ハウジング４１と該バルブハウジング４１内に該バルブ
ハウジング４１に対して上記出力ロッド部材１６の軸線
ｌ３と平行な軸線ｌ５方向に変位可能に収容されたバル
ブスプール４２とからなる。バルブスプール４２は以下
に詳述する変位伝達手段１４を介して出力ロッド部材１
６及び後輪操舵軸１３によって変位せしめられる。この
バルブスプール４２の変位によってパワーステアリング
手段１２への油圧の供給が制御される。尚、この後輪操
舵軸１３にはセンタリングバネ４５が設けられており、
油圧切換バルブ１５やパワーステアリング手段１２にお
ける油圧が消失した場合やこの後輪操舵装置１の機械系
統に破損や故障が生じ、それによって上記油圧系統をド
レン開放してパワーステアリング手段１２のシリンダに
おける油圧を消失させた場合に、このセンタリングバネ
４５によって後輪操舵軸１３を中立位置つまり後輪が操
舵されず直進状態にある位置に位置決めし、いわゆるフ
ェイルセーフを図るように構成されている。

【００３３】上記パワーステアリング手段１２のシリン
ダは、油圧力によって後輪操舵軸１３を車幅方向に変位
させるものであり、ピストン４６が直接後輪操舵軸１３
に固設され、このピストン４６の左右に左右の油室４４
，４３が形成されている。上記変位伝達手段１４は、出
力ロッド部材１６（ロッドガイド３５）のほかに、バル
ブスプール４２と後輪操舵軸１３と車体（支持サポート
３８）とに係合し、上記出力ロッド部材１６の変位によ
って上記バルブスプール４２を所定の方向に変位させる
方向に作動せしめられると共に、該バルブスプール４２
の変位により生じる上記後輪操舵軸１３の変位によって
上記バルブスプール４２を上記と反対の方向に変位させ
る方向に作動せしめられるように構成されてなるもので
ある。

【００３４】具体的には、変位伝達手段１４は、縦レバ
ーと横レバーとからなる十字レバー１４ａを有し、縦レ
バーの一端部である係合端部Ａが出力ロッド部材１６の
ロッドガイド３５に、他端部である係合端部Ｂが後輪操
舵軸１３に、また、横レバーの一端部である係合端部Ｃ
が車体に対して固定される支持サポート３８に、他端で
ある係合端部Ｄが上記バルブスプール４２にそれぞれ係
合されている。尚、ハウジング２５の上記十字レバー１
４ａを挿通させる部分にはシール部材５６が装着されて
いる。また、上記支持サポート３８のボルト挿通穴３８
ｈは長穴状に形成され、この長穴３８ｈの範囲内でスラ
イド調整しながら、支持サポート３８を車体に対して締
結固定することができるようになっている。上記係合端
部Ａ，Ｂ，Ｄはそれぞれ出力ロッド部材１６のロッドガ
イド３５、後輪操舵軸１３及びバルブスプール４２に対
して軸線方向に移動不可能に、その他の方向には移動可
能にかつ回転可能に係合せしめられ、係合端部Ｃはボー
ルジョイント（図示せず）によって回転は可能にかつ移
動は不可能に係合されている。

【００３５】従って、バルブスプール４２及び後輪操舵
軸１３が共に中立位置にある状態から出力ロッド部材１
６が右方向に変位したとすると、十字レバー１４ａの係
合端部Ａは出力ロッド部材１６と共に右方向に変位し、
係合端部Ａの変位時に後輪操舵軸１３にはタイヤ反力や
センタリングバネ４５による反力が作用しているので、
この係合端部Ｂは軸方向に不動であり、かつ係合端部Ｃ
も支持サポート３８（車体）に取付固定されて不動であ
るので、この十字レバー１４ａは係合端部Ｂと係合端部
Ｃとを結ぶ直線を中心として傾き、つまり十字レバー１
４ａはバルブスプール４２を所定方向である右方向に変
位させる方向に作動せしめられ、係合端部Ｄによってバ
ルブスプール４２を右方向に変位させる。このようにし
てバルブスプール４２が中立位置から右方向に変位する
と、右油室４３の油圧は増大し、左油室４４の油圧は減
少し、パワーステアリング手段１２には後輪操舵軸１３
を左方向に押す油圧力を生じる。この後輪操舵軸１３を
左方向に押す油圧力は上記バルブスプール４２の右方向
変位の増大に応じて増大して、バランス位置となる。そ
して、上記バルブスプール４２が中立位置からバランス
位置まで所定量右方向に変位せしめられると、それによ
って生じるパワーステアリング手段１２の上記油圧力が
後輪操舵軸１３に作用する外力（センタリングバネ力や
タイヤ反力など）とバランスして釣り合う。

【００３６】その状態からバルブスプール４２が更に右
方向に変位せしめられると、それによって上記パワース
テアリング手段１２に生じる油圧力は上記後輪操舵軸１
３に作用する外力よりも大きくなり、後輪操舵軸１３は
該油圧力によって左方向に変位せしめられる。そして、
後輪操舵軸１３が左方向に変位せしめられると、十字レ
バー１４ａの係合端部Ｂはこの後輪操舵軸１３と共に左
方向に変位せしめられ、そのとき出力ロッド部材１６に
はハンドル操舵力や前輪のタイヤ反力などが作用してい
るので、係合端部Ａは不動であり、また係合端部Ｃも不
動であるので、この十字レバー１４ａは係合端部Ａと係
合端部Ｃとを結ぶ直線を中心として傾き、バランス位置
に戻ったら後輪操舵軸１３の変位が停止する。

【００３７】この状態から更に出力ロッド部材１６が右
方向へ変位してバルブスプール４２が右方向へ変位する
と上記と同様にして後輪操舵軸１３が左方向へ変位し、
バルブスプール４２がバランス位置に戻ったところで停
止し、この作動を繰り返すことにより出力ロッド部材１
６の変位量に対応した量だけ後輪操舵軸１３が変位し、
その変位量に応じて後輪が操舵されるようになっている
。尚、上記出力ロッド部材１６が左方向に変位した場合
には、十字レバー１４ａ、バルブスプール４２及び後輪
操舵軸１３の動きが上記の場合と逆になるだけであり、
作動原理は同様であるので説明は省略する。

【００３８】上記転舵比可変手段１１による転舵比の変
更制御は種々の要因に基づいて行うことができ、またそ
の変更制御パターンも種々のものが考えられる。本実施
例では車速に基づき、低速領域においては後輪をハンド
ル操舵及び前輪に対して逆位相に転舵させて旋回性の向
上を図り、高速領域では同位相に転舵させて走行安定性
の向上を図るように制御される。なお、この場合、バン
ドル操舵と前輪操舵とは常に同位相である。

【００３９】本実施例では、上記油圧切換バルブ１５に
、機械系統の各部品相互間のガタを最小限にすることが
できるように、バルブスプール４２を所定方向に付勢す
る付勢手段が設けられている。すなわち、図９に示すよ
うに、上記バルブスプール４２は、油圧切換バルブ１５
のバルブハウジング４１内において、十字レバー１４ａ
に連係（係合端部Ｄ）された状態で軸方向へ変位可能に
収納され、上記バルブハウジング４１の一端を閉じるプ
ラグ７１とバルブスプール４２の一端との間には、該バ
ルブスプール４２を、常時、他端側（図９における右側
）に付勢するコイルバネ７２が縮装されている。

【００４０】従って、十字レバー１４ａの係合端部Ｄに
は、常時、バルブスプール４２から上記方向の付勢力が
作用し、バルブスプール４２が十字レバー１４ａ側に押
し付けられる結果、両者４２，１４ａ間のガタはなくな
る。また同時に、出力ロッド部材１６、後輪操舵軸１３
及び車体側３８（支持サポート）との各連係部Ａ，Ｂ及
びＣにも上記付勢力に起因する押付力が作用し、これら
連係部Ａ，Ｂ及びＣにおいてもガタのない組付状態が得
られる。更に、これら連係部Ａ，Ｂ及びＣを介して、機
械系統の歯車あるいは嵌合部にも一方向への押付力が作
用する結果、歯車のバックラッシュあるいは嵌合部のク
リアランス等に起因する機械系統のガタも削減される。

【００４１】すなわち、上記後輪操舵装置１を組み立て
た場合において、機械系統のガタを最小限に止めること
ができ、上記不感帯域を削減することができる。この結
果、上記機械系統と油圧系統との間での中立調整を、容
易かつ精度良くに行なうことができ、また、前輪操舵時
における後輪側の応答性を向上させることができるので
ある。

【００４２】また、本実施例では、油圧切換バルブ１５
に上記コイルバネ７２を設けた結果、故障時のフェイル
セーフ機能が損なわれることを防止するために、上記入
力シャフト２６にヒューズ機構が設けられ、このヒュー
ズ機構作動時には、油圧系統の油圧を消失せしめるよう
にしている。以下、上記ヒューズ機構について説明する
。図１０に示すように、上記入力シャフト２６は、先端
にピニオン２７が形成されたシャフト本体８１を、軸受
８３，８４を介して筒状のケース８２で回転自在に支持
して構成され、該ケース８２の側部には、フランジ８５
を介して回転角センサ８６が取り付けられている

【００
４３】上記シャフト本体８１の途中部には、上記後輪操
舵装置１のヒューズ機構として、例えば断面略Ｕ字形の
ノッチ部８０が環状に形成されている。このシャフト本
体８１のノッチ部８０を設けた部分が、後輪操舵装置１
の機械系統における最弱断面を構成するように、ノッチ
部８０の形状・寸法が設定されている。すなわち、機械
系統がダメージを受けて破損した場合、その破損は優先
的にこのノッチ部８０（ヒューズ機構）で生じるように
設定されている。上記回転角センサ８６は、このノッチ
部８０とピニオン２７との間のシャフト部分８１ａに対
応する位置に取り付けられ、該シャフト部分８１ａの回
転角の変化を電圧値の変化として出力する。

【００４４】また、具体的には図示しなかったが、車両
の前輪操舵系にも舵角センサが設けられ、該舵角センサ
の出力と上記回転角センサ８６の出力とのズレ量により
、機械系統の破損を電気的に検出するようになっている
。すなわち、機械系統に破損が生じると上記ヒューズ機
構が働き（つまり入力シャフト本体８１が上記ノッチ部
８０で切断され）、シャフト本体８１はノッチ部８０を
境として前後に分離されるので、前輪側が操舵されても
、ノッチ部８０とピニオン２７との間のシャフト部分８
１ａには、前輪操舵による回転が伝達されず、上記回転
角センサ８６と前輪側の舵角センサ（不図示）とでその
出力にズレが生じ、機械系統の破損を検出することがで
きる。尚、上記２カ所にセンサを設けることにより、前
輪操舵系と後輪操舵装置１とを連結する中間軸の破損、
あるいはこの中間連結系のズレをも検出することが可能
になる。

【００４５】そして、後輪操舵装置１の機械系統の破損
または上記中間連結系の破損等が発生し、上記回転角セ
ンサ８６と前輪側の舵角センサ（不図示）とでその出力
に所定量以上のズレが生じた場合には、油圧系統への油
圧の給排を制御する電磁ソレノイドバルブ（不図示）に
信号が出力され、該ソレノイドバルブ（不図示）を油圧
排出側に切り換え、パワーステアリング手段１２のシリ
ンダにおける油圧を消失させる。この油圧消失により、
後輪操舵軸１３は、センタリングバネ４５のバネ力で中
立位置に復帰させられ、通常の２ＷＳ車として操舵する
ことが可能となる。すなわち、上記バルブスプール４２
を一方向に付勢する付勢手段（コイルバネ７２）を設け
た場合でも、フェイルセーフ機能を付与し、安全性を確
保することができる。しかも、この場合、上記後輪操舵
装置１のみならず、前輪操舵系から後輪操舵装置１に至
る中間連結系のズレ及び破損をも検出することができ、
後輪操舵装置１及び前輪側から後輪側への変位伝達系に
ついて、より一層の安全性の向上を図ることができるの
である。

【００４６】続いて、上記後輪操舵装置１において、後
輪の制御操舵量の精度に影響する機械系統と油圧系統と
の中立調整方法、つまり両者の中立どうしのずれを吸収
しながら両系統を接続する方法について説明する。尚、
これは、機械系統（入力シャフト２６及びヨークアッセ
ンブリ１８）を中立調整した上で、上記十字レバー１４
ａを機械系統に（つまり出力ロッド部材１６及び後輪操
舵軸１３に）連係するとともに、支持サポート３８を仮
組み付け状態とし、更に油圧切換バルブ１５を組み付け
て油圧を作用させた状態で行われる。

【００４７】この状態で調整を行うことにより、上記油
圧切換バルブ１５の機械加工上の誤差等に起因する該バ
ルブ１５自体の中立のずれをなくするとともに、上記機
械系統の中立と油圧系統の中立のずれを吸収することが
できる。すなわち、上記の状態で支持サポート３８を変
位させた場合、該支持サポート３８の変位に対して後輪
操舵軸１３（出力軸）が変位しない不感帯が存在し、こ
の不感帯に対応する位置を中立位置として上記支持サポ
ート３８を固定することにより、上記機械系統の中立と
油圧系統の中立との間のずれを吸収することができる。

【００４８】本実施例では、機械系統と油圧系統とを十
字レバー１４ａを介して接続し、油圧を作用させた状態
で、支持サポート３８を変位させながら上記油圧系統の
供給油圧をモニタし、該油圧が最低値を示すポイントを
求めることにより、上記支持サポート３８の中立位置を
定めるようにしている。具体的な測定系の一例を図７及
び図８に示す。支持サポート３８を係止（仮組付け）す
る係止部材６２が、ボールねじ手段６３を介して変位可
能に設けられ、該ボールねじ手段６３のねじ棒６３ａは
、カップリング６４を介してステッピングモータ６５に
連結されており、該ステッピングモータ６５が駆動され
ると、ねじ棒６３ａの回転によって係止部材６２が該ね
じ棒６３ａの軸線方向に移動するようになっている。上
記ステッピングモータ６５の回転量はロータリエンコー
ダ６６にて測定され、また、係止部材６２の変位量は非
接触距離センサ６７によって検出されるようになってお
り、該距離センサ６７、上記変位計６１及びエンコーダ
６５は、いずれもマイクロコンピュータを主要部とする
コントローラ（不図示）に接続されている。一方、具体
的には図示しなかったが、後輪操舵装置１の油圧系統、
例えば油圧切換バルブ１５の油圧供給側には、油圧系統
の供給油圧を計測する圧力計測手段（圧力ゲージ）が設
けられている。

【００４９】以上のように構成された測定系により上記
支持サポート３８の中立位置を求める場合、まず油圧系
統のポンプ装置（不図示）を駆動して油圧を作用させ、
この状態において上記ステッピングモータ６５を駆動す
る。そして、該モータ６５の駆動に伴う係止部材６２の
変位を計測しながら、上記圧力計測手段により油圧系統
の供給圧力をモニタする。このとき、上記供給油圧は、
係止部材６２の変位（つまり支持サポート３８の変位）
に対して、例えば図１１のグラフに示すように変化し、
支持サポート３８のある変位位置Ｓｏで最低値を示す。

【００５０】すなわち、この変位位置Ｓｏでは、油圧系
統の供給圧力が最小となり、該油圧系統は中立状態に維
持される。従って、この変位位置Ｓｏで支持サポート３
８を車体側座面に押し付けて締結固定することにより、
該支持サポート３８を中立位置に固定することができ、
後輪操舵装置１の機械系統と油圧系統とを、各々の中立
どうしのずれがないように接続することができる。

【００５１】また、上記油圧切換バルブ１５のバルブス
プール４２をコイルバネ７２（図９参照）で一方向に付
勢した本実施例に係る後輪操舵装置１と、油圧切換バル
ブ１０５内にスプールセンタリングバネ１１０（図１４
参照）を装着した従来の後輪操舵装置とについて、不感
帯量を比較するテストを行った。テストは、本発明実施
例について３種類と、従来例について６種類の油圧切換
バルブのサンプルを作成し、これらサンプルを組み付け
た後輪操舵装置について、各々機械系統と油圧系統との
間で中立調整を行った後、不感帯量を示す入力軸の回転
角（ｄｅｇ．）をそれぞれ測定するとともに、油圧系統
に所定油圧（例えば１５ｋｇ／ｃｍ２）が作用したとき
のバルブスプールの変位量をそれぞれ測定して行った。 尚、本テストにおける油圧系統の設定条件を以下に示す
。 ・　油圧ポンプのリリーフ圧力　：　８０ｋｇ／ｃｍ２
・　オイル供給流量　：　４リットル／分・　油温　：
　４５℃

【００５２】テスト結果は、図１２のグラフに示す通り
であり、本発明実施例に係るもの（グラフの○印参照）
では、従来例に係るもの（グラフの×印参照）に比較し
て、不感帯量を約４［ｄｅｇ．］削減することができ、
本発明の効果が確認された。

【００５３】以上、説明したように、本実施例によれば
、上記油圧切換バルブ１５のバルブスプール４２をバル
ブハウジング４１内で一方向に付勢することにより、上
記後輪操舵装置１を組み立てた場合において、機械系統
のガタを最小限度に止めて不感帯域を削減することがで
きる。その結果、上記機械系統と油圧系統との間での中
立調整を、容易かつ精度良く行なうことができ、また、
前輪操舵時における後輪側の応答性を向上させることが
できる。更に、この場合において、フェイルセーフ機能
を付与することができ、後輪操舵装置、更には前輪側か
ら後輪側への中間連結系についても、より一層の安全性
の向上を図ることができる。また更に、この場合におい
て、油圧系統の供給油圧をモニタするだけの比較的簡単
な操作で、正確な中立調整を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の実施例に係る車両後輪操舵装置の
概略構成図である。

【図２】　　上記実施例に係る転舵比可変手段の断面図
である。

【図３】　　図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図で
ある。

【図４】　　図２のＩＶ−ＩＶ線における断面図である
。

【図５】　　図２のＶ−Ｖ線における断面図である。

【図６】　　図２のＶＩ−ＶＩ線における断面図である
。

【図７】　　上記実施例に係る支持サポートと後輪操舵
装置との関係を示す概略図である。

【図８】　　図７のＳ−Ｓ線における断面図である。

【図９】　　上記実施例に係る油圧切換バルブの縦断面
図である。

【図１０】　　上記実施例に係る入力シャフトの縦断面
説明図である。

【図１１】　　上記実施例に係る支持サポートの変位と
油圧との関係を示すグラフである。

【図１２】　　上記後輪操舵装置における不感帯量を示
すグラフである。

【図１３】　　ヒステリシスがある場合の不感帯域を示
すグラフである。

【図１４】　　従来例に係る油圧切換バルブの縦断面図
である。

【符号の説明】

１………後輪操舵装置 １３……後輪操舵軸（出力軸） １２……パワーステアリング手段 １４……レバーアッセンブリ（変位伝達手段）１４ａ…
十字レバー １５……油圧切換バルブ １６……出力ロッド部材 １８……ヨークアッセンブリ ２６……入力シャフト ３８……支持サポート ４１……バルブハウジング ４２……バルブスプール ７２……コイルバネ（付勢手段） ８０……ノッチ部（ヒューズ機構） ８６……回転角センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　後輪を操舵する後輪操舵軸を変位させ
   る機械系統が、前輪の舵角量を入力する入力シャフトと
   、該入力シャフトからの入力を受け軸方向にストローク
   する出力ロッド部材と、該出力ロッド部材に連係される
   とともに揺動可能に支承され、その揺動角度によって入
   力シャフトの回転による出力ロッド部材のストローク量
   を制御するヨークアッセンブリとを備え、上記出力ロッ
   ド部材と後輪操舵軸と車体側とに連係された変位伝達手
   段によって、出力ロッド部材のストローク量を後輪操舵
   軸に伝達するように構成される一方、上記後輪操舵軸の
   変位を補助する油圧系統が、後輪操舵軸の変位を油圧ア
   シストするパワーステアリング手段と、該パワーステア
   リング手段を制御する油圧切換バルブとを備え、該油圧
   切換バルブが上記変位伝達手段に連係されて、上記機械
   系統と油圧系統とが接続される車両後輪操舵装置におい
   て、上記油圧切換バルブには、バルブハウジング内にお
   いて上記変位伝達手段に連係された状態で軸方向へ変位
   可能に収納され、その変位に応じて上記パワーステアリ
   ング手段への油圧の供給を制御するバルブスプールが設
   けられるとともに、該バルブスプールを上記バルブハウ
   ジング内において一方向に付勢する付勢手段が設けられ
   ていることを特徴とする車両後輪操舵装置。
2. 【請求項２】　　上記入力シャフトから出力ロッド部材
   に至る機械系の変位伝達経路にヒューズ機構が設けられ
   ており、該ヒューズ機構作動時には、上記油圧系統への
   油圧の給排を制御する制御手段を油圧排出側に保持する
   ことを特徴とする請求項１記載の車両後輪操舵装置。
3. 【請求項３】　　前輪転舵角に関するパラメータと実際
   の後輪転舵角に関するパラメータとを比較することによ
   り、前輪側から後輪側に至る変位伝達経路の故障を検出
   し、故障検出時には、上記油圧系統への油圧の給排を制
   御する制御手段を油圧排出側に保持することを特徴とす
   る請求項１記載の車両後輪操舵装置。
4. 【請求項４】　　後輪を操舵する後輪操舵軸を変位させ
   る機械系統が、前輪の舵角量を入力する入力シャフトと
   、該入力シャフトからの入力を受け軸方向にストローク
   する出力ロッド部材と、該出力ロッド部材に連係される
   とともに揺動可能に支承され、その揺動角度によって入
   力シャフトの回転による出力ロッド部材のストローク量
   を制御するヨークアッセンブリとを備え、上記出力ロッ
   ド部材と後輪操舵軸と車体側とに連係された変位伝達手
   段によって、出力ロッド部材のストローク量を後輪操舵
   軸に伝達するように構成される一方、上記後輪操舵軸の
   変位を補助する油圧系統が、後輪操舵軸の変位を油圧ア
   シストするパワーステアリング手段と、該パワーステア
   リング手段を制御する油圧切換バルブとを備え、該油圧
   切換バルブが上記変位伝達手段に連係されて、上記機械
   系統と油圧系統とが接続される車両後輪操舵装置の中立
   調整方法において、上記変位伝達手段の一端を車体に対
   して支持する支持部材の中立位置を調整するに際して、
   油圧を作用させた状態で、上記支持部材を変位させなが
   ら上記油圧系統の供給油圧をモニタし、該油圧が最低値
   を示すポイントを上記支持部材の中立位置とすることを
   特徴とする車両後輪操舵装置の中立調整方法。