JPH0437825Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 産業上の利用分野 本考案は流体圧により後輪を操舵する後輪操舵
装置に用いられハンドル操作に応じて後輪の操舵
方向を制御する方向制御弁に関するものである。

従来の技術 後輪操舵装置に用いられる方向制御弁として
は、従来たとえば特開昭60−92978号の第１図に
示されるもののように、舵角検出器により検出さ
れるステアリングホイールの舵角に応じて作動す
る電磁スプールバルブを用いて後輪の操舵方向を
制御するものが提案されている。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、このような電磁スプールバルブ
を用いるものにおいては、電磁スプールバルブが
高価になることに加えて、舵角検出器や増幅器を
使用しなければならず、構成が複雑なものとなり
コスト高となる欠点があつた。

このため、本願出願人が昭和60年８月28日付で
提案したもののように、パワーステアリング装置
により発生する油圧をパイロツト圧としてスプー
ル弁に作用させてスプール弁を動作させるように
して上記従来例のコスト高となる欠点を解消する
ことも考えられるが、油圧系の構造が複雑化する
と共にスプール弁も大型化する欠点が生じ、また
車両が定常施回時に移行する場合のようにパワー
ステアリング装置の油圧が減少するような領域で
はスプール弁の位置が油路を閉じる方向に変位し
てアクチユエータへの作用油圧が減少するためオ
ーバステア傾向が発生する不都合があり、操舵フ
イーリングを損ねる欠点があつた。

考案の構成 問題点を解決するための手段 本考案は上記に鑑み創案されたもので、その要
旨とするところは、後輪操舵用アクチユエータに
接続される左操舵用及び右操舵用の出力ポートと
圧力流体供給源に接続される入力ポートとを有し
て筒状に形成されたバルブハウジング、同バルブ
ハウジング内で軸方向に摺動可能となるよう設け
られその位置変位に応じて各ポート間連通状態を
切り換えるよう形成されたスプール体、同スプー
ル体の軸方向に延びてステアリングシヤフトと供
に回転し上記スプール体に挿入されたセンタシヤ
フト、及びセンタシヤフトの回転に伴ないスプー
ル体を軸方向に変位させるようセンタシヤフトと
スプール体との間に設けられたボールねじ機構を
備えたことを特徴とする後輪操舵装置の方向制御
弁にある。

作 用 本考案によれば、ステアリングシヤフトの回転
と共にセンタシヤフトが回転すると、ボールねじ
機構の作用によりスプール体が軸方向に変位して
バルブハウジングに設けられた各ポート間の連通
状態を切り換えるものであり、ステアリングホイ
ールの回転操作により直接的にスプール体が作動
されるものである。

実施例 以下本考案の一実施例を添付図面に基き詳細に
説明する。

第５図中、１は前輪操舵用に設けられた公知の
ラツクアンドピニオン式のステアリング装置で、
図示しないハンドルの操作に応じてタイロツド５
を左右方向に動かしナツクル６を回転させること
により前輪７を操舵させるものである。

また、８は後輪操舵用の作動油を貯溜するリザ
ーブタンク、９はリザーブタンク８内の作動油を
吸入して車速に応じた油量を吐出するようトラン
スミツシヨン出力軸より駆動を受けるオイルポン
プで、リザーブタンク８及びオイルポンプ９は後
輪操舵用の圧力流体供給源をなすものである。

１０，１１は後輪サスペンシヨンのトレーリン
グアーム１２のリンク部分を変位させて後輪１３
を操舵するよう設けられた左右の後輪操舵用油圧
アクチユエータであり、この油圧アクチユエータ
１０，１１はそれぞれシリンダ内をパワーピスト
ンにより左右の圧力室に区画されてパワーピスト
ンに固定されたピストンロツドをトレーリングア
ーム１２のリンク部分に連結して設けられてい
る。３０は、オイルポンプ９の吐出口に接続され
たプレツシヤ油路２２及びリザーブタンク８に接
続されたリターン油路２３と、油圧アクチユエー
タ１０，１１の左圧力室に接続された油路２４及
び油圧アクチユエータ１０，１１の右圧力室１６
に接続された油路２５との間に介装されて、各油
路の連通状態を、左圧力室へ油圧を作用させて後
輪１３を右方向に操舵する状態と、右圧力室への
油圧を作用させて後輪１３を左方向に操舵する状
態と、及び左右両圧力室へ作用する油圧が同一と
なり後輪１３が中立に保持される状態とに切り換
える後輪操舵用の方向制御弁である。方向制御弁
３０の具体的構成は第１〜４図中に示される。

第１図中、３１は図示しないステアリングシヤ
フトに上端を連結されて図示しないステアリング
ホイールと共に回転するピニオンシヤフト、３２
はピニオンシヤフトの下部に刻設されたピニオン
ギヤ、３３はギヤボツクス４内でピニオンギヤ３
２と噛み合うと共に第５図中に示した左右のタイ
ロツド５に両端を接続されるラツクギヤ、３４は
ラツクガイド、３５はラツクガイドスプリング、
３６はラツクガイドスプリングキヤツプ、３７は
ロツクナツト、３８はピニオンシヤフト３１をギ
ヤボツクス４に回転自在に支持するベアリングで
あり、上記した第１図中の構成は自体公知のもの
である。

そして方向制御弁３０の構成は以下の通りとな
つている。すなわち、第１〜４図中、４１はギヤ
ボツクス４をベアリング３８付近よりピニオンシ
ヤフト３１の軸方向に下方に延ばして一体に形成
された円筒状のバルブハウジング、４２はピニオ
ンシヤフト３１と一体に設けられピニオンシヤフ
ト３１の下方に延びて形成されたセンタシヤフト
であり、センタシヤフト４２にはら線溝状に形成
されたウオームギヤ４３が刻設されている。また
４４はバルブハウジング４１内の摺動可能に設け
られたセンタシヤフト部４２のウオームギヤ４３
部分が挿入されたスプール体であり、その内周面
にはセンタシヤフト部４２のウオームギヤ４３に
対応したら線状の溝４５が設けられている。更に
第２図に示すようにこの溝４５の上下両端を連結
する循環通路３９がスプール体４４内に設けられ
ている。そしてセンタシヤフト４２のウオームギ
ヤ４３部分とスプール体４４の溝４５との間及び
循環通路３９内にはボール体４６が封入されてお
り、ステアリングホイールの回転と共にセンタシ
ヤフト４２が回転するとボール体４３がウオーム
ギヤ４３部分と溝４５との間及び循環通路３９内
を回転しながら循環移動し、これと同時にスプー
ル体４４が軸方向（図中上下方向）に変位してゆ
くものである。なお、上記したウオームギヤ４
３、溝４５、循環通路３９、及びボール体４６は
ボールねじ機構をなすものである。またスプール
体４４とバルブハウジング４１との間には、第
２，４図に示すようにスプール体４４外周に設け
られた上下方向に延びる係合溝４７にバルブハウ
ジング４１内周面に植設されたピン４８を係合さ
せて構成されたスプール体４４の回転止め機構が
設けられている。なお、スプール体４４とセンタ
シヤフト４２との間にはギヤオイルが封入されて
おり、スプール体４４の上端に設けられたオイル
シール４９によりオイルの漏出が防止されてい
る。

一方、バルブハウジング４１には、第５図中の
油路２５に接続される左操舵用出力ポート５０と
油路２４に接続される右操舵用出力ポート５１と
が相互に対向して穿設されており、各出力ポート
５０，５１の内周部分には拡径部分を有して構成
されている。また出力ポート５０の上方及び出力
ポート５１の下方には第５図中のプレツシヤ油路
２２に接続されるプレツシヤ入力ポート５２，５
３がそれぞれ穿設されており、出力ポート５０下
方及び出力ポート５１の上方には第５図中のリタ
ーン油路２３に接続されるリターン入力ポート５
４，５５がそれぞれ穿設されている。

スプール体４４には、ステアリングホイールの
中立位置で各出力ポート５０，５１の中央位置に
対向する位置にそれぞれ設けられ、各出力ポート
５０，５１の拡径部より細幅のランド部５６，５
７が設けられると共に、ランド部５６，５７の上
下に延びて対応する入力ポート５２〜５５に常時
連通する油溝５８〜６１がそれぞれ設けられてい
る。またスプール体４４とバルブハウジング４１
との間には両部材間からのオイルの漏出を防止す
るオイルシール６２，６３が設けられている。上
記構成によれば、図示しないステアリングホイー
ルが中立位置にあるときは出力ポート５０，５１
の拡径部より細幅のスプール体４４のランド部５
６，５７が出力ポート５０，５１の中央部に位置
しているため、第１図に示すよう出力ポート５０
と各入力ポート５２，５４とが、また出力ポート
５１と各入力ポート５３，５４とがそれぞれ連通
するため、プレツシヤ入力ポート５２，５３から
流入するオイルはそのままリターン入力ポート５
４，５５から流出し、後輪操舵用油圧アクチユエ
ータ１０，１１の左右圧力室に作用する油圧は同
一となるため、油圧アクチユエータ１０，１１は
作動せず後輪１３は操舵されない。

また、ステアリングホイールが右へ転舵された
ときには、ピニオンシヤフト３１及びセンタシヤ
フト部４２が右方向へ回転してスプール体４４は
第１，２図中上方へ移動するため、ステアリング
操舵角の増加と共にランド部５６，５７により出
力ポート５０と油溝５８との連通及び出力ポート
５１と油溝６０との連通の開度が徐々に減少しや
がて遮断される一方、出力ポート５０と油溝５９
との連通及び出力ポート５１と油溝６１の連通は
その開度を徐々に増大しやがて全開となるもので
ある。このため、プレツシヤ通路２２から流入す
るオイルはその大部分あるいは全てがプレツシヤ
入力ポート５３から油溝６１及び右操舵用出力ポ
ート５１を経て油路２４に流入して油圧アクチユ
エータ１０，１１の左圧力室に油圧が作用する一
方、油圧アクチユエータ１０，１１の右圧力室内
のオイルは油路２５から左操舵用出力ポート５
０、油溝５９、及びリターン入力ポート５４を介
してリターン油路２３に流出してリザーブタンク
８に戻るものであり、各油圧アクチユエータ１
０，１１のピストンロツドは第５図中右方に移動
して後輪１３は右方向に操舵されるものである。

一方、ステアリングホイールが左へ転舵された
ときには、センタシヤフト部４２が左方向に回転
してスプール体４４は第１，２図中下方に移動す
るため、ステアリング操舵角の増加と共にランド
部５６，５７により出力ポート５０と油溝５９と
の連通及び出力ポート５１と油溝６１の連通の開
度が徐々に減少してやがて遮断される一方、出力
ポート５０と油溝５８の連通及び出力ポート５１
と油溝６０との連通開度は徐々に増大しやがて全
開となるものである。このためプレツシヤ油路２
２から流入するオイルはその大部分あるいは全部
がプレツシヤ入力ポート５２から油溝５８及び左
操舵用出力ポート５０を経て油路２５に流入して
油圧アクチユエータ１０，１１の右圧力室に油圧
が作用する一方、油圧アクチユエータ１０，１１
の左圧力室内のオイルは油路２４から右操舵用出
力ポート５１、油溝６０、及びリターン入力ポー
ト５５を介してリターン油路２３に流出してリザ
ーブタンク８に戻るものであり、各油圧アクチユ
エータ１０，１１のピストンロツドは第５図中左
方に移動して後輪１３は左方向に操舵されるもの
である。

更に、後輪の操舵角度について言及すれば、出
力ポート５０，５１と油溝との連通が遮断あるい
は全開となるまでは、ステアリング操作に対応し
て移動するスプール体の位置変位によりポート間
の連通開度が変化するため後輪１３は前輪７の操
舵角度に比例してその操舵角に操舵されるが、前
輪７の操舵角度が出力ポート５０，５１と油溝と
の連通が遮断あるいは全開となる舵角以上となる
領域ではポート間の連通開度は一定となるため、
後輪１３は一定の舵角に保持されることとなるも
のである。

なお、上記の作用は車両が一定車速以上で走行
中の場合の作用であり、車速が低い場合には油圧
ポンプ９の吐出油量が小さいため、後輪操舵用ア
クチユエータ１０，１１に作用する油圧は微少と
なるので前輪７が操舵されても後輪１３は操舵さ
れないものである。

上記実施例によれば、ステアリング操作に伴な
うセンタシヤフト部４２の回転がウオームギヤ４
３、ボール体４６、溝４５を介してスプール体４
４の軸方向運動として伝達されるため、ステアリ
ング操舵角に直接的に対応したポート間の開度を
得ることができ、前輪舵角に直接対応した後輪の
操舵角度が得られる効果を奏するものであり、定
常旋回時等においてステア特性が変わるようなこ
とがないものである。

特にセンタシヤフト部４２とスプール体４４の
間にボール体４６が封入されたボールねじ機構を
用いたため、方向制御弁３０の作動が円滑でかつ
高精度である効果を奏する。

更に、上記実施例は後輪１３が前輪７と同相方
向に操舵されるものであり、スプール体がステア
リング操作に伴ない直接的に動作されるものであ
るため、ステアリングを操作して後輪１３が操舵
されるまでの時間を短かくすることができ、車両
の施回性及び施回フイーリングを向上させる効果
を奏する。

また方向制御弁３０はステアリングギヤボツク
ス４のピニオンシヤフト３１下方に一体に設けら
れたものであるため装着スペースを有効活用でき
る効果を奏する。

なお、本考案は上記実施例に向う限定されるも
のではなく、本考案の要旨を変えない範囲内で
種々の変形実施が可能であることは言うまでもな
い。

考案の効果 以上、実施例と共に具体的に説明したように、
本考案によればステアリングホイールの操作に対
して直接的に動作して前輪舵角に直接対応した後
輪舵角を得ることができると共に円滑かつ高精度
な作動を得ることができ操舵フイーリングを向上
せしめる後輪操舵装置の方向制御弁をコンパクト
に提供できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は第１図の−矢視図、第３図は第１図の
−矢視図、第４図は第１図の−矢視図、第
５図は第１図の方向制御弁が適用された後輪操舵
装置の概略図である。 ３０……方向制御弁、３１……ピニオンシヤフ
ト、４１……バルブハウジング、４２……センタ
シヤフト部、４３……ウオームギヤ、４４……ス
プール体、４５……溝、４６……ボール体、５
０，５１……出力ポート、５２，５３，５４，５
５……入力ポート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 後輪操舵用アクチユエータに接続される左操舵
   用及び右操舵用の出力ポートと圧力流体供給源に
   接続される入力ポートとを有して筒状に形成され
   たバルブハウジング、同バルブハウジング内で軸
   方向に摺動可能となるよう設けられその位置変位
   に応じて各ポート間連通状態を切り換えるよう形
   成されたスプール体、同スプール体の軸方向に延
   びてステアリングシヤフトと供に回転し上記スプ
   ール体に挿入されたセンタシヤフト、及びセンタ
   シヤフトの回転に伴ないスプール体を軸方向に変
   位させるようセンタシヤフトとスプール体との間
   に設けられたボールねじ機構を備えたことを特徴
   とする後輪操舵装置の方向制御弁。