JPH02133286A - ステアリングギヤ比可変装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ギヤ比を可変するステアリングギヤ比可変
装置に関する。

（従来の技術） 車両の運動性能、例えば車両のヨーイング運動と横方向
運動との最適化、タックインの抑制。

定常ゲインの最適化、操舵過渡特性の向上などを目的と
して、ハンドル舵角に対する車両舵角を可変できるよう
にしたステアリングギヤ比可変装置が多く提案されてい
る。

従来、こうしたステアリングギヤ比の可変には、特開昭
５３−１０７０３６号公報、特開昭６２−２６１６２号
公報、特公昭５４−３４２１２号公報、特公昭５６−４
５８２４号公報などのように、ステアリングホイールか
らの入力を二組の遊星歯車機構を介して前輪に伝えて舵
角を与え、さらに別系統のリングギヤ制御手段で、遊星
歯車機構のリングギヤの動きを制御して、前輪の舵角を
可変することが行なわれている。

ところで、ステアリングギヤ比可変装置では、ステアリ
ングホイールに連動して前輪を舵角するために、入力シ
ャフトから出力シャフトには同じ比で回転角を伝達する
ことが必要となる。上述の公報に記載された技術では、
いずれもステアリングホイールにつながる入力シャフト
と、ステアリングギヤにつながる出力シャフトとの間に
設けた同じ諸元（歯数）の上下二段の遊星歯車機構（サ
ンギヤ、プラネタリギヤ、リングギヤがら構成される）
のプラネタリギヤを同軸に固定して、入力シャフトから
入力された操舵角をプラネタリギヤを介して同じ比で出
力シャフトに伝えるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、これでは二組の遊星歯車機構を用いる構造上
、大形になる不都合がある。特に車両のステアリング系
が据付けられる部分はスペースの制約がきつく、小形化
が望まれている。しがもこれに加え、部品点数も多く必
要とするので、構造的に複雑で、コストの点にも難点が
ある。

この発明はこのような事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは、少ない部品点数で入力シャフ
トの回転角を同じ比で出力シャフトに伝えることができ
る小形のステアリングギヤ比可変装置を提供することに
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明のステアリングギ
ヤ比可変装置は、遊星歯車機構を、出力シャフトにつな
がるサンギヤと、このサンギヤの周囲に回転自在に設け
られリングギヤ制御手段につながるリングギヤと、この
リングギヤとサンギヤとの間に沿って移動自在に設けた
入力シャフトにつながる午ヤリアと、このキャリアに互
いに噛合う複数のピニオンを回転自在に支持させ、かつ
該ピニオン列の一方をサンギヤに噛合わせ他方をリング
ギヤに噛合わせてなるプラネタリギヤ部との少ない部品
から構成する。

（作用） この発明のステアリングギヤ比可変装置は、プラネタリ
ギアを構成するピニオンが複数有ることにより、サンギ
ヤとリングギヤとの回転の比を所定に設定さえすれば、
リングギヤ固定の状態のとき、入力シャフトから操舵角
をそのまま出力シャフトに伝達することができる。また
キャリア固定の状態のとき、リングギヤ制御手段による
リングギアの移動から、先の入力シャフトからの入力と
共に前輪舵角を制御することができる。

（実施例） 以下、この発明を第１図ないし第７図に示す一実施例に
もとづいて説明する。第５図はこの発明を適用した車両
の四輪操舵装置を示し、１ａおよび１ｂは左右の前輪で
ある。前輪１ａ、ｌｂは、車体（図示しない）に対して
水平方向に揺動可能に支持されたナックル２ａ、２ｂに
回転自在に支持されている。またナックル２ａ、２ｂは
、タイロッド３ａ、３ｂを介して例えばラック４および
ピニオン５を組合わせてなる車速感応型のパワーステア
リング６に連結されている。すなわち、パワーステアリ
ング６は、ラック４．ピニオン５゜ロータリバルブ７、
トーションバー８を有してなるステアリングギヤアッセ
ンブリ９に、ロークリバルブ７につながるステアリング
用のパワーシリンダ装置１０（パワーシリンダ１１内に
ラック４につながるピストン１２を設けてなるもの）と
、ロータリバルブ７に油圧を供給するエンジン駆動のオ
イルポンプ１３（パワーステ用）とが組合わせられてい
る。そして、パワーシリンダ装置１゜のピストン１２の
両側のピストンロッド１２ａ。

１２ｂが、上記タイロッド３ａ、３ｂに連結されている
。

またステアリングギアアッセンブリ９の入力部となる、
ピニオン５およびトーションバー８につながるロータリ
バルブ７のバルブインプットシャフト７ａには、アウト
プットシャフト１４ａ（出力シャフトに相当）を介して
進相機構となる後述するステアリングギヤ比可変装置１
４が連結されている。このステアリングギヤ比可変装置
１４のインプットシャフト１４ｂ（入力シャフトに相当
）には、中間ジヨイント１５およびコラムシャフト１６
を介してステアリングホイール１７が連結され、ステア
リングホイール１７を操作すれば、ラック４をステアリ
ングホイール１７と同方向に駆動し、それと同時にピス
トン１２の両側に構成された左室１８．右室１９にロー
タリバルブ７を通じてオイルポンプ１３で発生した油圧
が供給して、ステアリングホイール１７の操舵力をアシ
ストできるようにしている。なお、オイルポンプ１３に
はエンジン２０の回転数が、ある領域から上昇するにし
たがって吐出流量が低下する特性のポンプが用いられて
いる。

ここで、上記ステアリングギヤ比可変装置１４について
説明すれば、これはステアリングギヤアッセンブリ９に
、ダブル・ピニオン・プラネタリ２１　（遊星歯車機構
）およびコントロールバルブ２３（リングギヤ制御手段
に相当）を設けて構成されている。

ダブル・ピニオン・プラネタリ２１について説明すれば
、３０はステアリングギヤアッセンブリ９のケース９ａ
の上部側に設置されたケースである。このケース３０内
の上下部に、上記アウトプットシャフト１４ａおよびイ
ンプットシャフト１４ｂが同軸をなして回転自在に設け
られている。

このケース３０内に突出したアウトプットシャフト端に
は、第１図に示すようなサンギヤ３１か設けられている
。そして、このサンギヤ３１の周囲に、第１図に示すよ
うなケース３０側に回転自在に支持されたリングギヤ３
２が設けられている。

また３３．３３はリングギヤ３２とサンギヤ３１との間
に沿って移動自在な二組のキャリア、３４ａ、３４ｂは
そのキャリア３３．３３に回転自在に並設された二組の
同一なピニオンである。

キャリア３３．３３は、連結部材３３ａを介してインプ
ットシャフト１４ｂに連結されていて、キャリア３３．
３３へステアリングホイール〕７からの回転角を入力で
きるようにしている。またピニオン３４　ａ、３４　ｂ
は、第１図に示すように互いに回転自在に噛合っている
。この各ピニオン列か、リングギヤ３２とサンギヤ３１
との間に直列に配置されている。そして、ピニオン列の
一方となるピニオン３４ｂがサンギア３１に噛合され、
他方となるピニオン３４ａがリングギヤ３２に噛合され
、プラネタリギヤ部３５を構成している。

またリングギア３２とキャリア３３．３３との回転数の
差と、サンギヤ３１とキャリア３３．３３との差の比で
算出される回転の比λはｒＯ，５Ｊに設定されていて、
リングギヤ３２が固定されるときに、ステアリングホイ
ール１７から入力された操舵角を同じ比でアウトプット
シャフト１４ａに伝えることができるようにしている。

こうしたダブル・ピニオン・プラネタリ２１を組付けた
ケース３０に上記コントロールバルブ２３が組付けられ
ている。

ここで、コントロールバルブ２３について説明すれば、
５１はリングギア３２と隣接したケース部分に、ダブル
・ピニオン−プラネタリ２１の中心とは直角な方向に沿
って一体に設けられた細長の弁本体である。弁本体５１
内には、リングギア３２の軸心とは直角な方向に沿って
略筒状の弁室５２か形成されている。そして、弁室５２
内にスプール５３が配設されている。スプール５３は、
一端が弁室５２の端部に装着したプラグ５４でスライド
自在に支持され、他端が弁室５２のもう一方の端部にア
ダプタ５５を介して装着したプラグ５６でスライド自在
に支持されている。そして、スプール５３の各軸端面を
プラグ５４．５６の孔部５４ａ、５６ａに臨ませている
。またアダプタ５５の内部には、ばね室５５ａが形成さ
れている。

そして、このばね室５５ａ内に、スプール５３の端部外
周の小径部５３ａに摺動自在に嵌挿したワッシャー５６
ａと小径部５３ａの端部に固定したスナップリング５７
との間に掛は渡したスプリング５８が収容され、スプリ
ング５８でスプール５３を位置決めるようにしている。

なお、５９はプラグ５４．５６およびアダプタ５６の緩
み止めのナツトである。

またスプール５３の外周には、該スプール５３の軸部を
移動自在に貫通して板状のレバー６０が設けられている
。レバー６０は、リングギア３２の軸線と直角に交差す
る線上に配置されている。

そして、レバー６０のリングギヤ３２側の端に形成され
た円弧部が、通孔６１を通ってリングギア３２の外周面
に形成された溝部６２に係合されている。またレバー６
ｏの残る狭幅側の端に形成された円弧部は、当該端部を
覆うように弁室５２に装着されたアダプタ６３の内底面
に設けたブレトロ４の溝部６５に回動可能に係合されて
いて、レバー全体をプレート６４側の端を支点としてス
プール５３の軸線沿いに回動できるようにしている。な
お、６６はアダプタ６３の緩み止めナンド、６７はプレ
ート６４とアダプタ６３の内底面との間に介装された波
形のワッシャーである。

このレバー６０を挟んで、プラグ５４側のスプール部分
の外周にカラー６８か摺動自在に嵌挿され、またプラグ
５６側のスプール部分の外周にスリーブ６９が摺動自在
に嵌挿されている。カラー６８およびスリーブ６つは、
それら外側の端部とプラグ５４．アダプタ５５との間に
設けたスプリング７０ａ、７Ｑｌ）の弾性力（プリロー
ド）によって、ｌｚバー５Ｑの両側に押し付けられ、ス
プール５３上にレバー６ｏを含めた三つの部品を位置決
めるようにしている。そして、このスリーブ６９で覆わ
れたスプール５３の外周面に、環状の溝部で構成される
二つの流入側の室７１．７２が並設されている。またこ
れに対してスリーブ６９の内周面には、室７１．７２の
境界部分に位置して、溝部で構成される三つの流出側の
室７３〜７５か設けられている。そして、室７１は、ス
プール５３の内部に設けた通路７６を介して、カラー６
８とプラグ５４との間に形成されたばね室を兼ねる受圧
室７７に連通している。さらに室７２は、同様にスプー
ル５３の内部に設けた通路７８を介して、スリーブ６９
とアダプタ５５との間に形成された、ばね室を兼ねる受
圧室７９に連通している。そして、流出側のうち中央の
室７４は、弁本体５１に設けたポート８ｏを介して上記
オイルポンプ１３の吐出部に接続される。また残る室７
３．７５は、弁本体５１に設けたボート８１を介して上
記ステアリングギヤアッセンブリ９のロタリパルプ７の
入口ポート（図示しない）に接続され、オイルポンプ１
３で発生する油圧を利用してリングギヤ３２を所定の位
置に保持（操舵反力発生による）させたり、入力された
操舵角を切り増しさせたりすることができる追従型サー
ボ弁（スプールバルブ）を構成している。すなわち、受
圧室７７．７９には通路７６．７８を通じてオイルポン
プ１３の浦が流入する構造なので、リングギア３２から
の操舵力によりスリーブ６９が変位すると、室７１．７
２と室７３〜７５との開閉から、変位した受圧室側に多
くの油が流入すると同時に、残る受圧室側から油が多く
流出して、リングギア３２を元の状態に復帰させるべく
、変位したスリーブ６９を元の位置へ戻すようにしてい
る。またプラグ５４およびプラグ５６がらスプール５３
を変位させるカが加わると、先程のスリルプロつはスプ
ール５３の変位に追従して動き、レバー６０を回動させ
てリングギヤ３２を切り増し側に回転させるようになっ
ている（ステアリングギヤ比可変）。

一方、８２ａ、８２ｂは左右の後輪である。後輪８２ａ
、８２ｂは、トーコントロール機構付きダブルウィツシ
ュボーン式の後輪サスペンションに支持されている。す
なわち、後輪サスペンションは、クロスメンバ８３に、
アッパーアーム８４およびロアアーム８５で構成される
上下一対のラテラルアームを設けるとともに、トーコン
トロルアーム８６とトレーリングアーム８７とを中間関
節８８で連結してなるアームを連結する。そして、アー
ム端に、図示しない車輪支持体を介して、後輪８２ａ、
８２ｂを支持させた構造となっている。中間関節８８は
、回転軸線を略鉛直方向に定めたピンなどの枢支軸８９
がら構成されていて、中間関節点の変位にしたがって後
輪８２ａ８２ｂの操舵が可能な構造になっている。

そして、クロスメンバ８３に、この後輪サスペンション
の左右の枢支軸８９．８９を結ぶように二連式のリアパ
ワーシリンダ９ｏが設けられている。すなわち、リアパ
ワーシリンダ９ｏは、中央に大径なシリンダ室９１を形
成し、両側に一対の小径なシリンダ室９２ａ、９２ｂを
形成したシリンダ９４内に、中央にシリンダ室９１に応
じた径のピストン部９５ａを有し、両側にシリンダ室９
２ａ、９２ｂに応じた径のピストン部９５ｂを有してな
るピストン９５を摺動自在に設ける。またそれぞれ両側
のピストン端にピストンロッド９６ａ、９６ｂを連結し
て構成される。そして、ピストン部９５．ａで区画され
るシリンダ室９１の断面積が大な部分に、同相用の出力
を受ける左室９７ａ、右室９７ｂを構成している。また
シリンダ室９２ａ、９２ｂの断面積が小な空間にて位相
用の出力を受けて、左右の室９７ａ、９７ｂに対して出
力を対向させるようにしている。このシリンダ９４が、
軸心方向を左右方向に定めてクロスメンバ８３に固定さ
れている。そして、左側のピストンロッド９６ａが左側
の中間関節３８の枢支軸３９に連結され、また右側のピ
ストンロッド９６ｂが右側の中間関節３８の枢支軸３つ
に連結され、ピストン９５の移動から後輪８２ａ。

８２ｂを操舵できるようにしている。

そして、このリアパワーシリンダ９０の左室９７　ａ、
　右室９７　ｂが同相用のコントロールバルブ９８に油
流路９９を介して接続され、リアパワーシリンダ９０の
シリンダ室９２ａ、９２ｂが位相用のコントロールバル
ブ１００に油流路１０１ａ、１０１ｂを介して接続され
ている。

同相用のコントロールバルブ９８には、第６図に示すよ
うなスプールバルブが用いられている。

具体的には、スプールバルブは、シリンダ状のケース１
０２内に、両端が一対のスプリング２２０で付勢された
スプール２２１を設ける。このスプール２２１の外周に
は、環状の溝部２２２゜２２３が二つ並設されている。

また溝部２２２２２３の空間に臨むケース１０２の周壁
両側には、溝部間の曲部分を中心として対称にそれぞれ
リザブ側ポート２２４ａ、２２４ｂ、ポンプ側ポト２２
５ａ、２２５ｂが設けられ、さらに溝部２２２．２２３
の空間に臨むケース１０２の周壁中央には、それぞれア
クチエータ側ポート２２６゜２２７が設けられている。

そして、ケース１０２の両端にはスプール端に制御圧を
与えるためのパイロットポート２２８，２２９が設けら
れた構造となっている。そして、アクチエータ側ポート
２２６．２２７が油流路９つに接続される。

この同相用のコントロールバルブ１００のパイロットポ
ート２２８，２２９に、それぞれ上記パワーステアリン
グ６の各左室１８．右室１９が油流路１０３を介し接続
され、パワステ−圧が発生すると、中立状態のスプール
２２１が変位してリサーブ側ポート２２４ａ、２２４ｂ
とポンプ側ポ）２２５ａ、２２５ｂとの切換えを行なう
ようにしている。そして、コントロールバルブ１００の
各ポンプ側ポー）２．２５ａ、２２５ｂには、デファレ
ンシャルギヤ１０４で駆動され車速に応じた油圧（車速
大二油圧増）を発生するオイルポンプ１０５が接続され
ている。これにより、車速とスプール２２１の移動量に
応じた油圧をリアパワシリンダ９０の操舵方向の左室９
７ａあるいは右室９７ｂに供給できるようにしている。

なお、各リザーブ側ポート２２４ａ、２２４ｂはパワー
ステアリング６のリターンを受けているリザーブタンク
１０６に接続されている。

また位相用のコントロールバルブ１００には、第７図に
示すようなスプールバルブ式の四ポート絞り切換弁が用
いられている。

切換弁について説明すれば、１０７は両側にパイロット
圧用のポー１−１０８，１０９をもつシリンダ状のケー
ス、１１０はこのケース１０７内に設けたスプールであ
る。そして、スプール１１０の両端部はケース内面に形
成された軸受部１１１て摺動自在に支持され、スプール
全体をケース１０７の輔心方向沿いにスライドできるよ
うにしている。またスプール端とケース端との間には、
それぞれ一対のスプリング１１２，１１３か介装され、
スプール１１０を位置決めている。このスプリング１１
２，１１３を収容する軸受部外側のばね室は、上記ポー
ト１０８，１０９に連通している。そして、これらポー
ト１０８，１０９は分岐路１３２を介して上記油流路１
０３の中途部に接続され、制御圧となるパワーステ圧を
スプール端に与えるようにしている。

また軸受部１１１で挟まれたケース１０７の内腔部分は
大径となっている。そして、この大空間部に露出するス
プール部分の中央に、内腔部分に対応した外径のスリー
ブ１１４が摺動自在に設けられている。このスリーブ１
１４の両端は、スプール１１０に固定された一対のスプ
リング１１５゜１１６によって付勢されていて、スリー
ブ全体をスプール１１０上に位置決めている。そして、
スリーブ端に形成された各空間に、ばね室を兼ねる受圧
室１１７，１１８を構成している。

スリーブ１１４で覆われたスプール１１０の外周面には
、環状の溝部で構成された二つの室１１９．１２０が並
設されている。またスリーブ１１４の内周面には、室１
１９，１２０の境界部分に位置して、環状の溝部で構成
される三つの室１２１〜１２３が設けられている。その
うちの室１１９．１２０は、それぞれスリーブ１１４お
よびケース内周面に形成された通路空間１２４゜１２５
を通じ、ケース外周に穿設したアクチエータ用のポート
１２６，１２７に連通している。そして、ポート１２６
，１２７が油流路１０１ａ。

１０１ｂに接続される。また室１２２は、通路空間１２
８を介してケース１０７に設けた油供給用のポート１２
９に連通している。そして、このポート１２９は、油供
給路１３０を介して、上記オイルポンプ１３と共にエン
ジン２０で駆動される定流量型（吐出流量一定）のオイ
ルポンプ１３１の吐出部に接続されている。

また残る室１２１．１２３は、それぞれスリブ１１４お
よびケース内周面に形成された通路空間１３３，１３４
を通じ、ケース外周に穿設したリザーバ用のポート１３
５．１３６に連通している。そして、これらポート１３
５，１３６は通路１３７で並列に接続されて、上記リザ
ーバタンク１０６に接続されている。この並列な油路１
３７には、連通路１３８．１３９を介して、それぞれ上
記スリーブ両側の受圧室１１７，１１８か並列に接続さ
れ、オイルポンプ１３１からの油を受圧室１１７，１１
８に流入できるようにしている。

また各連通路１３８，１３９には、それぞれリザバタン
ク１０６側に対する流れを規制するための逆止弁１４０
が設けられている。そして、さらに逆止弁１４０および
リザーバ用のポート１３５間の連通路部分と、逆止弁１
４０およびリザーバ用のポート１３６間の連通路部分と
の間には、可変オリフィス１４１（あるいは可変チョー
ク）を介装した差圧発生用の連通路１４２が接続されて
いる。そして、可変オリフィス１４１は、上記デフ駆動
のオイルポンプ１０５に内蔵した車速感応圧力発生器１
４３に接続され、この車速感応圧力発生器１４３から発
生するパイロット圧で、可変オリフィス１４１の絞り量
を車速に感応して可変できるようにしている。

これにより、コントロールバルブ１００は、スプール端
に加わるパイロット圧によるスプール１１０の変位、そ
のスプール１１０に対するスリーブ１１４の相対変位か
ら、ステアリングホイール１７を切り込んでいくと、パ
ワーステアリング６のパイロット圧の変化率（ハンドル
操舵角速度と同等）と車速に応じた（車速大：浦圧減）
位相用の油圧を発生できるようになっている。

そして、この位相用のコントロールバルブ１００につな
がる油流路１０１ａ、１０１ｂが、分岐路１４５，１４
５を介して上記ステアリングギア比可変装置１４のプラ
グ５６．５４に接続され、後輪８２ａ、８２ｂの位相と
同時に、リングギヤ３２を回動変位させて前輪１ａ、ｌ
ｂを切り増し側に進めることができるようにしている。

つぎに、このように構成された四輪操舵装置の作用につ
いて説明する。

車両の直進走行時は、ステアリングホイール１７は中立
の状態となるため、前輪１ａ、ｌｂおよび後輪８２ａ、
８２ｂは直進方向に向いている。

そして、こうした直進状態から旋回すべく　（タンイン
）、ステアリングホイール１７を例えば右旋回側に切り
込んでいくと（中高速時）、その切り込んた舵角に対し
て、パワーステ圧の変動率と車速に応じて、−瞬後輪８
２ａ、８２ｂは逆相に、また−瞬前輪１ａ、ｌｂは入力
した操舵舵角より舵角が増大していく。

詳しくは、ステアリングホイール１７を操作すると、こ
の回転がコラムシャフト１６．中間ジヨイント１５．イ
ンプットシャフト２４を介してキャリア３３に伝達され
ていく。

この際、リングギヤ３２は操作力を受けて回転しようと
するが、リングギア３２にはコントロールバルブ２３で
発生したリングギヤ３２を常に元の位置に戻そうとする
力（オイルポンプ１３で発生した油圧で、スプール５３
に対してスリーブ６９の相対変位を常に零にしようとす
る力）が操作反力として働いているから、リングギヤ３
２は固定となって、残るサンギヤ３１が出力側になって
いく。ここで、回転の比λはｒＯ，５Ｊに設定されてい
るから、ピニオン３４ａ、３４ｂの自転により、入力さ
れたステアリングホイール１７の回転角はそのままサン
ギア３１に伝達されていく。

すなわち、ダブル・ピニオン・プラネタリ２１の運動式
を見ると、リングギヤ３２の回転数をＮｒ、サンギヤ３
１の回転数をＮａ、キャリア３３の回転数をＮｃとした
とき、キャリア３３を固定したときの回転の比λは、 λ−（Ｎｒ−Ｎｃ）／　（Ｎａ−Ｎｃ）で表わされる。

またこの比は歯数の逆数となるので、 λ−Ｚ　ａ　／　Ｚ　ｒ　　　但し、Ｚａはサンギヤ歯
数、Ｚｒはリングギヤ歯数。

とも表わされる。

ここで、第２図の状態図でも示すように、Ｎｒ＝０（固
定）、Ｎｃ−Ｎｉ（入力回転）、Ｎａ−Ｎｏ（出力回転
）であるので、その条件を代入すると、 ｉ　−Ｎ　ｉ　／　Ｎ　ｏ−−λ／１−λなるギヤ比が
求められていく。

それ故、「λ−０，５」で入出力比が「１」となること
がわかる。むろん、シンプル・プラネタリの場合とは、
リングギヤ３２に加わる操舵力の方向が異なるので、そ
れに対応してコントロールバルブ２３にパイロット圧を
かけるようにしている。

こうして伝達されたサンギヤ３１の回転が、アウトプッ
トシャフト１４ａを経て、バルブインプットシャフト７
ａおよびトーションバー８に伝達されていく。そして、
トーションバー８に伝達された回転がピニオン５に伝達
され、前輪１ａ。

１ｂをステアリングホイール１７を切った方向に操舵し
ていく。同時にバルブインプットシャフト７ａに伝達さ
れた回転でロークリバルブ７が操作ン、′ シリンダくの右室１９に供給して、ステアリングホイー
ル１７の操作をアシストしていく。

一方、同相用のコントロールバルブ９８のスプルは上記
パワーステアリング６のパワステ−圧に応じてストロー
クされる。そして、このスプルのストロークで、オイル
ポンプ１０５から吐出されるオイルを制御することにな
る。つまり、車速（後輪回転数）とパワステ−圧に応じ
た油圧かコントロールバルブ９８から発生される。これ
が、後輪８２ａ、８２ｂを前輪１ａ、ｌｂと同方向に操
舵する油圧となる。そして、この油圧が同相側に操舵す
るリアパワーシリンダ９０の左室９７ａに流入していく
。

他方、位相用コントロールバルブ１００は、パイロット
圧用のポート１０９がら上記パワステ圧がパイロット圧
として加わると、この圧力に比例したｍだけスプール１
１０は左側へ変位（ｘｌ）する。

この変位量は、スプール１１０の端面の面積とパイロッ
ト圧の積と、スプリング１１２，１１３の弾性力とに関
係するから、両者には下記の関係式が成り立つ。

ａｌ−Ｆ、−Ｋｌ　　６）（＋　＋ｆ。

つまり、 ＸＩ　−３＋　　６　ｐｌ　　　ｆ　１／に＋で表わさ
れる。但し、ａｌはスプール端面の面積。

Ｋ１はスプリング１１５，１１．６のばね定数。

ｆｌは同スプリングのプリロード値、Ｆｌはパイロット
圧である。

このとき、スプール１１０の変位によって、スリーブ１
１４も同じ方向へ動こうとする。これには受圧室１１７
の油が連通路１４２を通じて受圧室１１８に移動する必
要がある。しかし、連通路１４２には可変オリフィス１
４１が組込まれているので、この際、可変オリフィス１
４１の前後に差圧ΔＰが発生する。ここで、ΔＰは下記
のように表わされる。

ΔＰ■δ・Ｑｂ２／２・ｃｄ−ｄ２ 但し、δは流体密度、Ｑｂは絞り部を流れる流量、ｄは
絞り部の断面積、Ｃｄは流量係数。

なお、チョーク構造であれば ΔＰ−８・π・μ・Ω・Ｑｂ／ｄ２ となる。但し、ｇは絞り部の長さ、μは浦の粘性係数で
ある。

そして、この差圧ΔＰによってスリーブ１１４はスプー
ル１１０に対して右側に相対ずれを起こしていく。この
ときの相対変位ｙは ｙ−ΔＰ−ｂ２−ｆ２／に２ て表わされる。但し、ｂ２はスリーブの端面の面積、に
２はスプリング１１２，１１３のばね定数、ｆ２は同ス
プリングのプリロード値である。

油供給用のポート１２９からは、オイルポンプ１３１で
発生した一定流量の浦が供給されているから、アクチエ
ータ用のポート１２６，１２７からは相対変位ｙに比例
した差圧が発生していく。

すなわち、相対変位ｙは、 ｙｏｃΔＰ”Ｑｂ”Ｊ　Ｗｌ／ｄ” の関数であるから、 Ｑ　ｂ　”　ｂ　２　　　（Ｘ　１Ｙ　）　／　ｔ　　
但し、ｔは時間が成り立ち （Ｘ＋　　　ｙ）”パイロット圧 となる。

しかして、アクチエータ用のポート１２６１２７からは
、車速に応じて出力が減少し、かつパワーステ圧の時間
変化率に比例して制御された油圧（差圧）が出力されて
いく。

そして、この油圧（差圧）が、リアパワーシリンダ９０
のシリンダ室９２ｂには後輪８２ａ。

８２ｂを位相させる出力として供給され、ステアリング
ギヤ比可変装置１４のプラグ５６には前輪ｌａ、ｌｂの
操舵角を増す出力として供給されていく。

これにより、後輪８２ａ、８２ｂを前輪とは逆の方向に
操舵しようとするシリンダ室９２ｂの出力と、後輪８２
ａ、８２ｂを後輪と同方向に操舵しようとする左室９７
ａの出力との出力合成で得られる逆相側の後輪舵角にし
たがって後輪８２ａ。

８２ｂが操舵されていく。

またステアリングギヤ比可変装置１４は、プラグ５６に
制御圧が加わると、その油圧に比例してスプール５４が
左方向に摺動していく。すると、スリーブ６９．カラー
６８がこのスプール５３に追従して、該スプール５３と
相対位置が零となる位置まで移動し、レバー６０をプレ
ート６４側を支点として回動させていく。これにより、
リングギヤ３２を進み側に回転させていく。ここで、キ
ャリア３３．３３は、運転者で保持されるステアリング
ホイール１７にて固定されているから、そのリングギヤ
３２の回転はパルプインプットシャフト７ａおよびトー
ションバー８に伝達されていく。なお、こうした第３図
の状態図でも示すような、Ｎｒ−Ｎｉ（入力回転）　、
Ｎｃ＝０　（固定）、Ｎａ−Ｎｏ（出力回転）のときの
ギヤ比は「ｉ−λ」となる。

これにより、ステアリングホイール１７からの運転者に
よる入力と、コントロールバルブ２３の入力との二つの
合成値から、前輪舵角が制御されていくことになる。

なお、パワーステ圧の変化率がなくなると、同相のコン
トロールバルブ９８からの出力だけとなって、元の定常
状態の四輪同相操舵（通常の四輪操舵）に入っていく。

かくして、部品点数の少ない一段の遊星歯車機構で、ス
テアリングシャフト１７からの回転角を同じ比でステア
リングギヤアッセンブリ９に伝えることができるうえ、
ギヤ比も可変できることがわかる。

それ故、ステアリングギヤ比可変装置１４の小形化を図
ることができる。しかも、ステアリングギヤ比可変装置
１４は部品点数が少なくてすむ分、構造的に簡単となり
、コストの低減を図ることができる。

なお、一実施例ではリングギヤ制御手段に、位相用のコ
ントロールバルブで発生する油圧に応じて作動するスプ
ールバルブを用いたものを挙げたが、それに限らず、他
の要素の制御圧力、例えばハンドル操舵角速度や車速を
用いた圧力の手段。

電気的な手段を用いたものなど、リングギヤの動きを制
御できる手段であればいずれのものでもよい。

また一実施例では、この発明を進相制御に適用したが、
これに限らず、他の制御、例えば車両のヨーイング運動
と横方向速度の最適化、ギヤ比可変による定常ゲインの
最適化、操舵過渡特性の向上などに適用してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、部品点数の少な
い一段の遊星歯車機構で、入力シャフトからの回転角を
同じ比で出力シャフトに伝えることができるうえ、ギヤ
比も可変できる。

したがって、ステアリングギヤ比可変装置の小形化を図
ることができる。しかも、部品点数が少なくてすむ分、
構造的に簡単となり、コストの低減を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はこの発明の一実施例を示し、第１
図は一遊星歯車機構を示す概略構成図第２図はキャリア
を入力端とし、リングギヤを固定とした遊星歯車機構の
状態を示す図、第３図はリングギヤを入力端とし、キャ
リアを固定とした遊星歯車機構の状態を示す図、第４図
はリングギヤ制御手段の構造を示す断面図、第５図はこ
の発明を適用した四輪操舵装置を示す構成図、第６図は
同相用のコントロールバルブを示す断面図、第７図は位
相用のコントロールバルブを示す断面図である。 １４・・・ステアリングギヤ比可変装置、１４ａ・・ア
ウトプットンヤフト（出力シャフト）１４ｂ・・・イン
プットシャフト（入力シャフト）、２１・・・ダブル・
ピニオン・プラネタリ（遊星歯車機構）、２３・・・コ
ントロールバルブ（リングギヤ制御手段）、３１・・・
サンギヤ、３２・・・リングギヤ、３３・・・キャリア
、３４ａ、３４ｂ・・・ピニオン、３５・・プラネタリ
部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力シャフトと出力シャフトとの間に遊星歯車機構を設
   け、この遊星歯車機構にリングギヤの動きを制御するリ
   ングギヤ制御手段を設けてなるステアリングギヤ比可変
   装置において、前記遊星歯車機構は、前記出力シャフト
   につながるサンギヤと、このサンギヤの周囲に回転自在
   に設けた前記リングギヤ制御手段につながるリングギヤ
   と、このリングギヤと前記サンギヤとの間に沿って移動
   自在に設けた前記入力シャフトにつながるキャリアと、
   このキャリアに互いに噛合う複数のピニオンを回転自在
   に支持させ、かつ該ピニオン列の一方をサンギヤに噛合
   わせ他方をリングギヤに噛合わせてなるプラネタリギヤ
   部とから構成されることを特徴とするステアリングギヤ
   比可変装置。