JPH0431193Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 産業上の利用分野 本考案は油圧力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バルブに関するもので
ある。

従来の技術 後輪操舵装置に用いられる方向制御バルブとし
ては、従来特開昭58−214470号の第２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
コスト高になる欠点があつた。

また、このような電磁スプールバルブを用いる
場合例えばステアリングホイールの小舵角時は後
輪を前輪と同相方向に、また大舵角時には後輪を
前輪と逆相方向に操舵するような、ステアリング
ホイールの操作舵角に応じた後輪の操舵方向ある
いは操舵角の制御を実現しようとすると電磁スプ
ールバルブを動作させるために、マイコン等の複
雑な制御装置を必要とすることになり、より高価
なものとなつてしまう不都合が生じる。

考案の構成 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、ステアリングホイールの回転
に連動して回転するセンタシヤフトと、円筒状に
形成されたバルブ本体と、上記センタシヤフトと
上記バルブ本体との間に設けられ上記ステアリン
グホイールの回転を減速して上記バルブ本体に伝
達し上記バルブ本体の最大回転を左右それぞれ１
回転以下とするように構成された減速機構と、上
記バルブ本体を油密に内挿するバルブケーシング
と、上記バルブ本体と上記バルブケーシングとの
間に連通され上記バルブ本体の軸方向に離間して
上記バルブケーシングに穿設されると共に油圧供
給源に連通されるプレツシヤ用及びリターン用の
各入力ポートと、上記バルブ本体と上記バルブケ
ーシングとの間に連通され上記バルブ本体の軸方
向に離間して上記バルブケーシングに穿設される
と共に後輪操舵用アクチユエータの左右の圧力室
にそれぞれ連通される各出力ポートと、上記バル
ブ本体の外周面に畝状に突設されバルブケース内
周面に油密に接してバルブ本体外周面と上記バル
ブケース内周面との間に油路を形成し、ステアリ
ング操作に伴う上記バルブ本体の回転に応じて上
記各入力ポートと上記各出力ポートとの連通状態
を変化されるよう周方向に対して曲がつて形成さ
れた少なくとも２条の環状突起とを備えたことを
特徴とする後輪操舵装置の方向制御バルブにあ
る。

作 用 本考案によれば、ステアリングホイールの回転
に連動してセンタシヤフトが回転すると減速機構
を介してバルブ本体に回転が伝達されるものであ
り、該バルブ本体の左右回転位置により、該バル
ブ本体の外周面に設けられ周方向に対して曲がつ
て形成された環状突起と、バルブケーシングに穿
設された入力ポート及び出力ポートとの相対位置
が変化することにより各入力ポートと各出力ポー
トとの連通状態が変化し、ステアリングホイール
の回転操作位置に応じて後輪の操舵状態を好適に
変化させることができるものである。

実施例 以下、本考案の一実施例を第１〜６図に基き詳
細に説明する。

第２図中、１は前輪用に設けられた公知のラツ
クアンドピニオン式パワーステアリング装置で、
図示しないステアリングホイールと共に回転する
ステアリングシヤフトの回転によりギヤボツクス
２に設けられた前輪操舵用の方向制御バルブ２６
が作動して、ギヤボツクス２内に設けられた図示
しない左右の圧力室とリザーバタンク３及びオイ
ルポンプ４との連通状態を切り換えて、オイルポ
ンプ４から吐出される圧油を一方の圧力室に供給
してタイロツド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バルブ２の回転方向に左
右の前輪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
吸入して吐出するオイルポンプで、リザーブタン
ク８及びオイルポンプ９は後軸操舵用の油圧供給
源をなすものである。１０は左右後輪１１のナツ
クル１２にタイロツド１３を介して接続された後
輪操舵用油圧アクチユエータである。この油圧ア
クチユエータ１０はシリンダ１４と、シリンダ１
４内を左右の圧力室１５，１６に区画してシリン
ダ１４内に摺動自在に設けられたパワーピストン
１７と、パワーピストン１７から左右に延びてシ
リンダ１４を貫通してタイロツド１３に連結され
た左右のロツド１８，１９と、圧力室１５，１６
への油圧非作用時に後輪１１を中立状態とするよ
う各圧力室１５，１６内に設けられたリターンス
プリング２０，２１により構成されている。

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、圧力室１５に接続さ
れた油路２４及び圧力室１６に接続された油路２
５との間に介装されて、各油路の連通状態を、圧
力室１５へ油圧を作用させて後輪１１を右方向に
操舵する状態と、圧力室１６への油圧を作用させ
て後輪１１を左方向に操舵する状態と、及び両圧
力室１５，１６へ油圧が作用せず後輪１１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
向制御バルブであり、前輪操舵用の方向制御バル
ブ２６の下方にダンデム配置された形となつてい
る。方向制御バルブ３０の具体的構成は第１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２内でピニオンギヤ３
２と噛み合うと共に第２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、３８，３９はピニオンシヤフト３
１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。なお、ベアリング３８はピニオン
シヤフト３１の大径部４０とギヤボツクス２との
間を油密に保持するようなものが使用されてい
る。

そして方向制御バルブ３０の構成は以下の通り
となつている。すなわち、第１図中、４１はギヤ
ボツクス２をベアリング３８付近より上方に延ば
して形成されたバルブケーシング、４２はピニオ
ンシヤフト３１の大径部４０上方に刻設されたサ
ンギヤであり、ピニオンシヤフト３１はセンタシ
ヤフトをなすものである。また、４３はピニオン
シヤフト３１をサンギヤ４２上方で挿通しバルブ
ケーシング４１の内面に固定されたプラネタリギ
ヤ固定板、４４，４５はピニオンシヤフト３１及
びバルブケーシング４１とプラネタリギヤ固定板
４３との間を油密に保持するオイルシール、４６
はプラネタリギヤ固定板４３の下面に植設された
４本のプラネタリギヤシヤフト、４７はプラネタ
リギヤシヤフト４６にそれぞれ軸支されサンギヤ
４２に噛み合う４ケのプラネタリギヤ、（ギヤシ
ヤフト４６及びプラネタリギヤ４７の第１図中の
図示は２つ、）４８はその内周面に形成された内
歯ギヤをプラネタリギヤ４７に噛合してピニオン
シヤフト３１と同心状に配設された円筒状のバル
ブ本体である。上記したサンギヤ４２、プラネタ
リギヤ４７及びバルブ本体４８は減速機構を成す
４９を構成するものであり、その平面構成を第３
図に示す。そしてこの遊星歯車機構４９はプラネ
タリギヤ固定板４３がバルブケーシング４１に固
定されているため、公転運動は発生せず、サンギ
ヤ４２と逆方向にバルブ本体が回転力を受けるも
のであり、そのギヤ比において、ステアリングホ
イールの最大回転をバルブ本体４８の左右一回転
に減速するようなものが選ばれている。

また、５０はバルブ本体４８の周幅方向央部付
近に対応するバルブケーシング１４の部位に穿設
され第２図中のプレツシヤ油路２２を介してオイ
ルポンプ９に接続されるプレツシヤ用入力ポー
ト、５１はバルブ本体４８の周幅方向下端部付近
に対応するバルブケーシング４１の部位に穿設さ
れ第２図中のリターン油路２３を介してリザーブ
タンク８に接続されるリターン用入力ポートであ
り、両入力ポート５０，５１はバルブ本体４８の
周幅方向に対して相互に直列となるよう上下配置
されている。５２，５３はバルブ本体４８の周幅
方向中央に対してほぼ上下対称にバルブケーシン
グ４１に穿設された出力ポートであり、それぞれ
第２図中に示した油路２５，２４を介して油圧ア
クチユエータ１０の左右の圧力室１６，１５に接
続されている。また、両出力ポート５２，５３は
入力ポート５０，５１に対向して軸対称となる位
置でバルブケーシング１４に穿設され、バルブ本
体４８の周幅方向に対して相互に直列となるよう
上下配置されている。また、出力ポート５２，５
３のバルブケーシング４１側開口部は第６図に示
すように拡径されて拡大ポート部５４，５５が形
成されており、両拡大ポート５４，５５の間には
ランド部５８が形成されている。

さらに、バルブ本体４８の外周面には第４，５
図にその中立位置での展開図及び断面図を示すよ
うに、畝状に突設された２条の環状突起５６，５
７が周方向に対して湾曲して形成されている。そ
してこの環状突起５６，５７は図示しないオイル
シールを介してバルブケーシング４１の内周面に
油密に摺接しバルブ本体４８外周面とバルブケー
シング４１内周面との間に油路を形成するもので
ある。すなわち、図示から明らかなようにプレツ
シヤ用入力ポート５０に連通する両環状突起５
６，５７間をオイルポンプ９からの油圧が作用す
るプレツシヤ用の油路とし、リターン用入力ポー
ト５１に連通する両環状突起５６，５７の上下を
リザーバタンク８に連通するリターン用の油路と
するものである。プレツシヤ用の油路は両環状突
起５６，５７とバルブ本体４８の外周面とバルブ
ケーシング４１の内周面とにより囲まれて形成さ
れるものであり、またリターン用の油路は、両環
状突起５６，５７の上下に位置するバルブ本体４
８の外周面とバルブケーシング４１の内周面との
間、及びプラネタリギヤ固定板４３とピニオンシ
ヤフト３１の大径部４０との間に位置する遊星歯
車機構４９の内部に形成されるものである。

上記構成によれば、第４図に示すようにバルブ
本体４８の回転位置にかかわらず、プレツシヤ用
入力ポート５０は常に環状突起５６，５７の間に
連通すると共にリターン用入力ポート５１は常に
環状突起５７下方に連通して、バルブ本体４８と
バルブケーシング４１の間に上記したプレツシヤ
用入力ポート及びリターン用の油路が構成される
ものである。そして、ステアリングホイールが中
立に保持されるバルブ本体４８が中立状態にある
ときには、第４，６ａ図に示すように、環状突起
５６，５７がそれぞれ出力ポート５２，５３の拡
大ポート部５４，５５のほぼ中央に位置するた
め、プレツシヤ用入力ポート５０から両環状突起
５６，５７間を流れてきた圧油は拡大ポート部５
４，５５内を通過して環状突起５６，５７の上下
に分流して上記したリターン用の油路を流れてリ
ターン用入力ポート５１から流出するものであ
る。このため両出力ポート５２，５３に作用する
油圧は等しくかつ小さいものであり、後輪操舵用
アクチユエータ１０の左右圧力室１５，１６には
油圧が作用せずリターンスプリング２０，２１の
作用により後輪１１は中立に保持される。

一方、ステアリングホイールが右方向に回転操
作され前輪７が右操舵されるときには、バルブ本
体４８は遊星歯車機構４９の作用により左回転
し、第４図においては各ポートに対して左方向に
変位する。このときバルブ本体の回転変位が1/2
回転以下であるような前輪舵角が小さい場合は第
６ｂに示すように拡大ポート部５５の下縁と環状
突起５７、及び拡大ポート部５５上方のランド部
５８と環状突起５６がそれぞれ近接あるいは密接
して、出力ポート５３に環状突起５６，５７間が
連通し、出力ポート５２と環状突起５６，５７間
との連通はほとんど遮断される。このため出力ポ
ート５３から油路２４を介して油圧アクチユエー
タ１０の左圧力室１５に油圧が作用し後輪１１が
右方向に操舵されるものである。ここで、後輪の
操舵角は環状突起５６，５７の出力ポート５２，
５３側に位置する部位が最低となる範囲で最大と
なる。これは環状突起５６，５７が出力ポート５
２，５３に対して低くなるに従い出力ポート５２
とプレツシヤ通路との連通が絞られることにより
発生するものであり、ステアリングホイールの右
操舵に伴ない小舵角時は後輪は徐々に右方向舵角
を増大するがやがてその舵角が小さくなるもので
あり、バルブ本体４８がほぼ1/2回転すると第６
ａ図に示すような状態に近似する状態となり後輪
１１は中立に保持される。そして更に前輪を右方
向に操舵すると環状突起５６，５７が出力ポート
５２，５３に対して高くなる方向に変位するた
め、上記の場合とは逆に圧油が油路２５を介して
後輪操舵用アクチユエータ１０の右圧力室１６に
作用し後輪１１は左方向に操舵されものである。

他方、ステアリングホイールが左方向に回転操
作され前輪７が左操舵されるときには上記した右
操舵のときと全く逆の作動が発生する。

このように、本実施例によれば中立状態から前
輪舵角を増大させてゆくと、後輪１１はまず前輪
７と同相側に徐々に舵角を増しながら操舵される
がやゆがて同相方向の舵角を徐々に小さくして中
立状態となつた後、前輪７と逆相側に徐々に舵角
を増しながら操舵されやがて逆相方向の舵角も
徐々に小さくなつていき、前輪７が最大舵角に達
するものである。

上記実施例によれば、後輪１１の前輪７に対す
る操舵方向を前輪小舵角時同相方向にまた前輪大
舵角時逆相方向にすることができるため、高速時
の操従安定性及び低速時の小廻り性を向上させる
ことができ、このような特性を小型に形成された
方向制御バルブ３０のみの簡素な構成で安価に達
成できる効果を奏する。

また、後輪１１の操舵特性は実質的に環状突起
５６，５７の形状により決定させるものであるた
め、環状突起５６，５７の形状を変更するだけで
確実に種々の後輪操舵特性を実現でき、設計自由
度が大きい効果を奏する。

更に、方向制御バルブ３０はステアリングギヤ
ボツクス２に一体に設けられるものであるため、
非常にコンパクトで省スペース性にすぐれ、作動
信頼性にも優れるものである。

なお、本考案は上記実施例に何ら限定されるも
のではなく、例えば、バルブ本体の最大回転をそ
れぞれ左右半回転とすれば後輪の操舵特性の設定
に対する自由度をより増大できる効果を奏する。

この他、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、後輪の操舵特性を自由にかつ容易
かつ簡便に設定することができる後輪操舵装置の
方向制御バルブを小型でかつ安価に提供できる効
果を奏する。

また、ステアリングホイールの操作に連動して
回転するバルブ本体の外週に設けられる環状突起
の周方向の形状変形により後輪の操舵特性を設定
するものであるため、後輪操舵用の油圧を細かに
制御する上で有利である利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部断面図、
第２図は後輪操舵装置の概略図、第３図は第１図
の−矢視図、第４図はバルブ本体４８の展開
図、第５図は第４図の−矢視図、第６ａ，ｂ
図はバルブ本体４８の作動を示す作動説明詳細図
である。 １０……後輪操舵用アクチユエータ、３０……
方向制御バルブ、３１……ピニオンシヤフト、４
２……サンギヤ、４７……プラネタリギヤ、４８
……バルブ本体、４９……遊星歯車機構、５０，
５１……入力ポート、５２，５３……出力ポー
ト、５６，５７……環状突起。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ステアリングホイールの回転に連動して回転す
   るセンタシヤフトと、円筒状に形成されたバルブ
   本体と、上記センタシヤフトと上記バルブ本体と
   の間に設けられ上記ステアリングホイールの回転
   を減速して上記バルブ本体に伝達し上記バルブ本
   体の最大回転を左右それぞれ１回転以下とするよ
   う構成された減速機構と、上記バルブ本体を油密
   に内挿するバルブケーシングと、上記バルブ本体
   と上記バルブケーシングとの間に連通され上記バ
   ルブ本体の軸方向に離間して上記バルブケーシン
   グに穿設されると共に油圧供給源に連通されるプ
   レツシヤ用及びリターン用の各入力ポートと、上
   記バルブ本体と上記バルブケーシングとの間に連
   通され上記バルブ本体の軸方向に離間して上記バ
   ルブケーシングに穿設されると共に後輪操舵用ア
   クチユエータの左右の圧力室にそれぞれ連通され
   る各出力ポートと、上記バルブ本体の外周面に畝
   状に突設されバルブケース内周面に油密に接して
   バルブ本体外周面と上記バルブケース内周面との
   間に油路を形成し、ステアリング操作に伴う上記
   バルブ本体の回転に応じて上記各入力ポートと上
   記各出力ポートとの連通状態を変化されるよう周
   方向に対して曲がつて形成された少なくとも２条
   の環状突起とを備えたことを特徴とする後輪操舵
   装置の方向制御バルブ。