JPH10167105A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安全性が高く、小型、低コストで、自動操舵モ
ードに逆らって円滑に操舵方向を変更できるステアリン
グ装置を提供する。 【解決手段】外部信号に基づき作動される第２制御弁2
3′によるポンプ37からの圧油の油圧制御で、補助油圧
アクチュエータ50は第１制御弁23の作動力を発生する。
ドライバーの操舵力に基づき作動される第１制御弁23に
よる油圧制御で、通常操舵用操舵補助力を油圧シリンダ
18が発生し、補助油圧アクチュエータ50の発生力に基づ
き作動される第１制御弁23による油圧制御で、自動操舵
用操舵力を油圧アクチュエータ18が発生する。自動操舵
モードにおいて、ドライバーの操舵力を補助油圧アクチ
ュエータ50の発生力と干渉することなく第１制御弁23に
作用させることで、ドライバーの操舵力に基づく第１制
御弁23の作動量と、補助油圧アクチュエータ50の発生力
に基づく第１制御弁23の作動量との和に応じた操舵力を
油圧アクチュエータ50が発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部信号に応じて
車両を自動操舵することのできるステアリング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両に搭載されるアクチュエータ
により外部信号に応じた操舵力を発生させ、その操舵力
に基づき車両を自動操舵するステアリング装置の開発が
進められている。

【０００３】そのようなステアリング装置として、ドラ
イバーの操舵力に基づき車両が操舵される通常操舵モー
ドと、油圧アクチュエータが発生する操舵力に基づき車
両が操舵される自動操舵モードとにすることができ、そ
の油圧アクチュエータにより通常操舵モードでは操舵補
助力を発生させるものが提案されている（特開平７‐２
０５８２４号公報参照）。この従来のステアリング装置
においては、自動操舵モードにおいて断線が生じた場合
に通常操舵モードに切換えることが可能とされ、フェイ
ルセーフが図られている。

【０００４】しかし、上記従来のステアリング装置で
は、自動操舵に逆らってドライバーが自己の意志で操舵
方向を変更することはできなかった。そのため、断線以
外の制御系の異常や、予期しない緊急事態等に対処する
フェイルセーフは充分なものではなかった。

【０００５】自動操舵に逆らってドライバーが自己の意
志で操舵方向を変更できるものとして、自動操舵モード
においてドライバーが操舵力を作用させることで、通常
操舵モードに切り換えることが可能とされているステア
リング装置が提案されている（特開平４‐３９１６７号
公報、特開平４‐９５５７５号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】その特開平４‐３９１
６７号公報に開示されたステアリング装置においては、
自動操舵時の操舵力発生のため、サーボモータによりス
テアリングシャフトを回転させる。そのため、構造が複
雑化し、装置が大型化する。また、非常に高価なものに
なる。

【０００７】その特開平４‐９５５７５号公報に開示さ
れたステアリング装置においては、自動操舵時の操舵力
発生のための油圧制御弁と、通常操舵時の操舵補助力発
生のための油圧制御弁とは並列的に設けられ、ポンプか
ら送られる圧油を切換え弁により各油圧制御弁に選択的
に供給している。

【０００８】そのように、自動操舵時の操舵力発生のた
めの油圧制御弁と、通常操舵時の操舵補助力発生のため
の油圧制御弁とを備える場合、構造が複雑化し、装置が
大型化する。また、自動操舵モードから通常操舵モード
への切換え時に圧油の流れを円滑に切り換えるのが困難
で、その切換え時にドライバーにショックを与えてしま
う。

【０００９】本発明は、上記問題を解決することのでき
るステアリング装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ドライバーの
操舵力と油圧アクチュエータが発生する操舵補助力とに
基づき車両が操舵される通常操舵モードと、外部信号に
応じてその油圧アクチュエータが発生する操舵力に基づ
き車両が操舵される自動操舵モードとにすることができ
るステアリング装置に適用される。本発明は、そのステ
アリング装置において、圧油供給用ポンプと、補助油圧
アクチュエータと、ドライバーの操舵力の作用と、その
補助油圧アクチュエータが発生する力の作用の何れに基
づいても作動される第１制御弁と、その外部信号に基づ
き作動される第２制御弁とを備え、自動操舵モードにお
いて、そのポンプから供給される圧油の油圧が第２制御
弁により制御されることで、その第１制御弁を作動させ
る力が補助油圧アクチュエータにより発生され、通常操
舵モードにおいて、そのポンプから供給される圧油の油
圧が、ドライバーの操舵力に基づき作動される第１制御
弁により制御されることで、その作動量に応じた操舵補
助力が油圧アクチュエータにより発生され、自動操舵モ
ードにおいて、そのポンプから供給される圧油の油圧
が、補助油圧アクチュエータが発生する力に基づき作動
される第１制御弁により制御されることで、その作動量
に応じた操舵力が油圧アクチュエータにより発生され、
自動操舵モードにおいて、ドライバーの操舵力を、補助
油圧アクチュエータが発生する力と干渉することなく第
１制御弁に作用させることが可能とされ、そのドライバ
ーの操舵力に基づく第１制御弁の作動量と、補助油圧ア
クチュエータの発生力に基づく第１制御弁の作動量との
和に応じた操舵力が油圧アクチュエータにより発生され
ることを特徴とする。

【００１１】本発明の構成によれば、自動操舵モードに
おいて、ポンプから供給される圧油の油圧が外部信号に
基づき作動する第２制御弁により制御されることで、補
助油圧アクチュエータは第１制御弁を作動させる力を発
生する。その補助油圧アクチュエータが発生する力に基
づき作動される第１制御弁により、そのポンプから供給
される圧油の油圧が制御されることで、油圧アクチュエ
ータは自動操舵のための操舵力を発生する。また、通常
操舵モードにおいて、ドライバーの操舵力に基づき作動
される第１制御弁により、そのポンプから供給される圧
油の油圧が制御されることで、油圧アクチュエータは通
常操舵のための操舵補助力を発生する。また、自動操舵
モードにおいてドライバーが操舵力を作用させること
で、そのドライバーの操舵力に基づく第１制御弁の作動
量と、補助油圧アクチュエータの発生力に基づく第１制
御弁の作動量との和に応じた操舵力が油圧アクチュエー
タにより発生される。これにより、自動操舵に逆らって
ドライバーが自己の意志で操舵方向を変更でき、充分な
フェイルセーフ機能を奏することができる。

【００１２】また、本発明の構成によれば、第１制御弁
によりポンプから供給される圧油の油圧を制御すること
で、自動操舵時には操舵力を発生させ、通常操舵時には
操舵補助力を発生させることができる。すなわち、自動
操舵時の操舵力発生のための油圧制御弁と通常操舵時の
操舵補助力発生のための油圧制御弁とを個別に必要とし
ないことから、構造を簡単化し、装置を小型化できる。

【００１３】さらに、本発明の構成によれば、自動操舵
モードにおいてドライバーの操舵力と補助油圧アクチュ
エータが発生する力とが同時に第１制御弁に作用した場
合、両方の力は互いに干渉することはない。よって、自
動操舵に逆らってドライバーの意思により操舵方向を変
更する際に、円滑な操舵を行うことができる。

【００１４】本発明のステアリング装置は、ドライバー
の操舵力の入力シャフトと出力シャフトとを備え、両シ
ャフトは、そのドライバーの操舵力に応じて弾性的に相
対回転可能に連結され、その第１制御弁は、第１バルブ
部材と第２バルブ部材とを有し、両バルブ部材の一方
は、両シャフトの一方に補助油圧アクチュエータが発生
する力に応じて弾性的に相対回転可能に連結され、両バ
ルブ部材の他方は、両シャフトの他方と同行回転可能と
され、両バルブ部材の相対回転量が第１制御弁の作動量
とされ、両バルブ部材の相対回転量に応じて油圧アクチ
ュエータに作用する油圧が制御可能とされているのが好
ましい。これにより、ドライバーの操舵力の作用によ
り、両シャフトが弾性的に相対回転し、その相対回転に
より両バルブ部材が相対回転することで、第１制御弁が
作動される。また、補助油圧アクチュエータの発生する
力の作用により、両バルブ部材の一方が両シャフトの一
方に対して弾性的に相対回転し、その相対回転により両
バルブ部材が相対回転することで、第１制御弁が作動さ
れる。よって、簡単な構成により、自動操舵モードにお
いて補助油圧アクチュエータが発生する力が第１制御弁
に作用している状態で、その補助油圧アクチュエータが
発生する力に干渉させることなくドライバーの操舵力を
同時に第１制御弁に作用させ、自動操舵に逆らって両バ
ルブ部材の相対回転量を変化させ、ドライバーの意思に
より操舵方向を円滑に変更することができる。

【００１５】本件発明のステアリング装置において、そ
の入力シャフトと出力シャフトとは同軸心に連結され、
その第１バルブ部材は筒状とされ、この第１バルブ部材
に第２バルブ部材が同軸心に相対回転可能に挿入され、
その第１バルブ部材の内周と第２バルブ部材の外周とに
軸方向に沿う凹部が周方向に間隔をおいて形成され、そ
の第１バルブ部材側凹部の軸方向に沿う縁と第２バルブ
部材側凹部の軸方向に沿う縁との間が、その油圧アクチ
ュエータとポンプとの間の油路に設けられる絞り部とさ
れ、その絞り部の開度の両バルブ部材の相対回転による
変更に応じて油圧アクチュエータに供給される圧油の油
圧が制御され、その補助油圧アクチュエータは、両バル
ブ部材の一方が弾性的に相対回転可能に連結される両シ
ャフトの一方において、変位可能に設けられる移動部材
と、その移動部材により仕切られる右操舵用油室および
左操舵用油室と、その移動部材を両バルブ部材の一方に
連結する連結部材とを有し、その第２制御弁により右操
舵用油室と左操舵用油室とに択一的に油圧を作用させる
ことが可能とされ、その油室に作用する油圧による移動
部材の変位が連結部材を介して両バルブ部材の一方に伝
達されることで、両バルブ部材を相対回転させることが
可能とされているのが好ましい。これにより、補助アク
チュエータを、操舵力の伝達系内においてコンパクトに
構成することができる。

【００１６】本発明のステアリング装置において、第１
制御弁とタンクとの間に第２制御弁を設けるのが好まし
い。これにより、自動操舵のための油圧制御系を通常操
舵のための油圧制御系の下流側に配置できるので、自動
操舵に逆らって操舵方向を変更する際に、圧油の流れを
円滑に変更することができ、ドライバーにショックを与
えるのを防止できる。また、回路構成が簡素化される。
さらに、両制御弁の作動時でも各制御弁に流れる油量に
変化がないため、自動操舵に逆らって操舵方向を変更す
る際に第１制御弁が作動しても、第２制御弁による油圧
制御特性が影響を受けることがなく、両制御弁を並列配
置するよりも制御性を良くすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１８】図１に示すラックピニオン式ステアリング
装置１は、ステアリングホイール（図示省略）に連結さ
れる入力シャフト２と、この入力シャフト２にトーショ
ンバー３を介して同軸心に連結される出力シャフト４と
を備えている。そのトーションバー３はピン５を介し入
力シャフト２に連結され、また、セレーション６を介し
出力シャフト４に連結されている。これにより、入力シ
ャフト２と出力シャフト４は、ドライバーの操舵力に応
じて弾性的に相対回転可能とされている。その出力シャ
フト４にピニオン７が形成され、このピニオン７に噛み
合うラック８の各端に操舵用車輪（図示省略）が連結さ
れる。その入力シャフト２はベアリング９を介しバルブ
ハウジング１０ａに支持され、また、ブッシュ１１を介
し出力シャフト４に支持されている。その出力シャフト
４はベアリング１２、１３を介しラックハウジング１０
ｂに支持されている。

【００１９】ドライバーの操舵力と後述の油圧シリンダ
１８が発生する操舵補助力とに基づき車両が操舵される
通常操舵モードにおいては、そのドライバーの操舵力に
基づく操舵トルクにより入力シャフト２が回転する。そ
の入力シャフト２の回転はトーションバー３を介してピ
ニオン７に伝達される。そのピニオン７の回転によりラ
ック８は軸方向に移動する。このラック８の移動により
車輪が転舵される。その入力シャフト２とバルブハウジ
ング１０ａとの間、出力シャフト４とラックハウジング
１０ｂとの間にオイルシール１４、１５が設けられてい
る。そのラック８を支持するサポートヨーク１６が設け
られ、このサポートヨーク１６はバネ１７の弾力により
ラック８に押し付けられている。

【００２０】自動操舵モードにおいて操舵力を発生し、
通常操舵モードにおいて操舵補助力を発生する油圧アク
チュエータとして油圧シリンダ１８が設けられている。
その油圧シリンダ１８は、ラックハウジング１０ｂによ
り構成されるシリンダチューブと、ラック８に一体化さ
れるピストン２０とを有し、そのピストン２０により仕
切られる第１油室２１と第２油室２２とを有する。

【００２１】各油室２１、２２は、ドライバーの操舵力
の作用と、後述の補助油圧アクチュエータ５０が発生す
る力の作用の何れに基づいても作動されるロータリー式
油圧第１制御弁２３に接続される。その第１制御弁２３
の作動量に応じて、ポンプ３７から供給される圧油の油
圧が制御される。

【００２２】すなわち、その第１制御弁２３は、筒状の
第１バルブ部材２４と、この第１バルブ部材２４に同軸
心に相対回転可能に挿入される第２バルブ部材２５とを
備える。その第１バルブ部材２４は、バルブハウジング
１０ａに相対回転可能に挿入され、出力シャフト４に後
述のように弾性的に相対回転可能に連結される。その第
２バルブ部材２５は入力シャフト２の外周に一体的に形
成されることで、入力シャフト２と同行回転する。これ
により、第１バルブ部材２４と第２バルブ部材２５と
は、ドライバーの操舵力に基づく操舵トルクに応じてト
ーションバー３がねじれることで、弾性的に相対回転と
される。その相対回転量が第１制御弁２３の作動量とさ
れる。

【００２３】両バルブ部材２４、２５の相対回転量に応
じて油圧シリンダ１８に作用する油圧が制御される。す
なわち、図２に示すように、その第１バルブ部材２４の
内周と第２バルブ部材２５の外周とに軸方向に沿う複数
の凹部が周方向等間隔に形成されている。その第１バル
ブ部材側凹部は、互いに周方向等間隔に位置する右操舵
用凹部２７と左操舵用凹部２８とで構成される。その第
２バルブ部材側凹部は、互いに周方向等間隔に位置する
圧油供給用凹部２９と圧油排出用凹部３０とで構成され
る。各右操舵用凹部２７と各左操舵用凹部２８とは周方
向に交互に配置され、各圧油供給用凹部２９と各圧油排
出用凹部３０とは周方向に交互に配置される。

【００２４】各右操舵用凹部２７は、第１バルブ部材２
４に形成された第１流路３１およびバルブハウジング１
０ａに形成された第１ポート３２から、油圧シリンダ１
８の第１油室２１に通じる。

【００２５】各左操舵用凹部２８は、第１バルブ部材２
４に形成された第２流路３３およびバルブハウジング１
０ａに形成された第２ポート３４から、油圧シリンダ１
８の第２油室２２に通じる。

【００２６】各圧油供給用凹部２９は、第１バルブ部材
２４に形成された第３流路３５と、バルブハウジング１
０ａに形成された入口ポート３６を介してポンプ３７に
通じる。

【００２７】各圧油排出用凹部３０は、第２バルブ部材
２５に形成された第１排出路３８、入力シャフト２とト
ーションバー３の内外周間の通路４７、図１に示す入力
シャフト２に形成された第２排出路３９、及び後述の第
２制御弁２３′を介してタンク４１に通じる。

【００２８】これにより、第１バルブ部材２４と第２バ
ルブ部材２５の内外周間に形成された弁間油路４２を介
して、その油圧シリンダ１８の各油室２１、２２とポン
プ３７とが接続される。その弁間油路４２において、第
１バルブ部材側凹部と第２バルブ部材側凹部の間は、両
バルブ部材２４、２５の相対回転により開度が変化する
絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとされる。各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの開度が変化することで、油圧シリンダ１８に作用す
る油圧が制御される。

【００２９】図２は、操舵が行なわれていない直進操舵
位置での両バルブ部材２４、２５の相対位置を示してお
り、この状態においては各圧油供給用凹部２９と各圧油
排出用凹部３０との間の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの開度は
一定であり、圧油は各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを通って第
２排出路３９から第２制御弁２３′を介してタンク４１
に還流する。

【００３０】直進操舵位置から右方へ操舵すると、ドラ
イバーの操舵トルクに応じたトーションバー３の捩じれ
により、あるいは後述の補助油圧アクチュエータ５０の
発生力による第１バルブ部材２４の出力シャフト４に対
する相対回転により、両バルブ部材２４、２５は相対回
転する。その相対回転量に応じて、各右操舵用凹部２７
と各圧油供給用凹部２９との間の絞り部Ａの開度および
各左操舵用凹部２８と各圧油排出用凹部３０との間の絞
り部Ｂの開度が大きくなり、各左操舵用凹部２８と各圧
油供給用凹部２９との間の絞り部Ｃの開度および各右操
舵用凹部２７と各圧油排出用凹部３０との間の絞り部Ｄ
の開度が小さくなる。これにより、ポンプ３７から第１
油室２１へ圧油が供給され、第２油室２２からタンク４
１へ油が還流され、通常操舵時には車両の右方への操舵
補助力が、自動操舵時には車両の右方への補助力が、ラ
ック８に作用する。

【００３１】直進操舵位置から左方へ操舵すると、各絞
り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの開度は右方へ操舵した場合と逆に
変化するので、通常操舵時には車両の左方への操舵補助
力が、自動操舵時には車両の左方への補助力が、ラック
８に作用する。

【００３２】図１、図３〜図５に示すように、補助油圧
アクチュエータ５０が設けられている。この補助油圧ア
クチュエータ５０は、上記第１バルブ部材２４が弾性的
に相対回転可能に連結される出力シャフト４に、変位可
能に設けられる移動部材５３と、この移動部材５３によ
り仕切られる右操舵用油室５１および左操舵用油室５２
と、その移動部材５３を第１バルブ部材２４に連結する
連結部材５４を有する。本実施形態では、出力シャフト
４の一端側（図１において上端側）の外周に、一対の凹
部４ａ、４ｂが形成され、両凹部４ａ、４ｂを覆う環状
部材５５が出力シャフト４に嵌め合わされる。これによ
り、両凹部４ａ、４ｂの内部が上記油室５１、５２とさ
れる。また、その出力シャフト４の一端側に、両油室５
１、５２を連絡する通孔５６が形成され、その通孔５６
に略円柱形の上記移動部材５３が軸方向移動可能に挿入
される。その移動部材５３は、外周に周溝５３ａが形成
され、各端は押さえ板５３ｂに対向する。各押さえ板５
３ｂは、端部にニードル５３ｃが取り付けられ、各油室
５１、５２の内面に形成されたガイド溝５１ａ、５２ａ
に嵌め合わされることで、移動部材５３の軸方向に移動
可能とされている。

【００３３】本実施形態では、その移動部材５３を介し
て、上記第１バルブ部材２４は出力シャフト４に弾性的
に相対回転可能に連結される。すなわち、各油室５１、
５２の内面に重ね板バネ５８、５９が、その移動部材５
３の両端にニードル５３ｃと押さえ板５３ｂとを介して
接するように取り付けられる。上記連結部材５４は丸棒
状で、一端は移動部材５３の外周中央に固定され、他端
は第１バルブ部材２４の下端に形成された切欠２４ａに
挿入される。その移動部材５３の移動方向は、その出力
シャフト４の軸心に直交する平面内において第１バルブ
部材２４の周面の接線方向に平行方向とされている。ド
ライバーの操舵力に基づく操舵トルクに応じてトーショ
ンバー３がねじれる際に、第１バルブ部材２４と第２バ
ルブ部材２５との間の摩擦、および、第１バルブ部材２
４とバルブハウジング１０ａとの間の摩擦に応じ、その
第１バルブ部材２４が第２バルブ部材２５に追従回転す
るのを、その板バネ５８、５９の予荷重により阻止する
ものとされている。これにより、両バルブ部材２４、２
５をドライバーの操舵力に応じて相対回転させ、また、
移動部材５３が通常操舵モードにおいて不慮に移動する
のを阻止している。また、自動操舵モードにおいて、そ
の移動部材５３の移動により第１バルブ部材２４は出力
シャフト４に対して相対回転し、また、その移動部材５
３の一方向への移動により右操舵用油室５１の板バネ５
８が弾性変形し、他方向への移動により左操舵用油室５
２の板バネ５９が弾性変形する。すなわち、その移動部
材５３の移動により、両バルブ部材２４、２５を弾性的
に相対回転させることができる。なお、第１バルブ部材
２４と出力シャフト４とは、移動部材５３を介すること
なく、例えば第１バルブ部材２４と出力シャフト４とに
接合されるバネを介して弾性的に相対回転可能に連結さ
れてもよい。

【００３４】上記右操舵用油室５１と左操舵用油室５２
は、図１に示すように第２制御弁２３′に接続されてい
る。その第２制御弁２３′は、上記第１制御弁２３とタ
ンク４１との間に設けられ、補助油圧アクチュエータ５
０に作用する油圧を制御する。

【００３５】その第２制御弁２３′は、バルブハウジン
グ１０ａに接続される補助バルブハウジング６１と、こ
の補助バルブハウジング６１の挿入孔６６に軸方向（図
１において上下方向）に移動可能に挿入されたスプール
６２と、そのスプール６２にねじ合わされるネジ部材６
４とを有する。そのスプール６２の軸心とネジ部材６４
の軸心は、両バルブ部材２４、２５の相対回転軸に平行
とされると共に、互いに偏心される。その挿入孔６６の
一端はプラグ６８により閉鎖され、他端はカバー９４に
より閉鎖されている。そのスプール６２とプラグ６８と
の間に圧縮コイルバネ９０が配置されている。そのネジ
部材６４にステッピングモータ８０の出力軸が接続され
る。

【００３６】そのステッピングモータ８０は制御装置８
１に接続され、自動操舵モードにおいてネジ部材６４を
右操舵時に一方向に回転駆動し、左操舵時に他方向に回
転駆動する。そのネジ部材６４の右操舵時の回転により
スプール６２は図中下方に変位し、左操舵時の回転によ
りスプール６２は図中上方に変位する。そのスプール６
２の軸心とネジ部材６４の軸心とが互いに偏心すること
で、スプール６２の回り止めがなされる。

【００３７】その制御装置８１はコンピュータにより構
成され、外部信号の受信器８５と、操舵量センサ８６と
に接続される。その外部信号は、例えば、走行路やガー
ドレールに設けられた発信器から発信される車両誘導信
号や、他車両に設けられた発信器から発信される衝突危
険性を報知する警報信号等とすることができる。その操
舵量センサ８６は、例えばラック８の移動量やステアリ
ングホイールの回転角等の実際の操舵量に対応する量を
検知する。

【００３８】そのスプール６２の外周２ヶ所に第１、第
２周溝６２ａ、６２ｂが形成され、その挿入孔６６の内
周３ヶ所に第３、第４、第５周溝６６ａ、６６ｂ、６６
ｃが形成される。その第２周溝６２ｂと第５周溝６６ｃ
との間が第１絞り部Ａ′とされ、第１周溝６２ａと第４
周溝６６ｂとの間が第２絞り部Ｂ′とされ、その第１周
溝６２ａと第３周溝６６ａとの間が第３絞り部Ｃ′とさ
れ、その第２周溝６２ｂと第４周溝６６ｂとの間が第４
絞り部Ｄ′とされている。

【００３９】その第１周溝６２ａは、補助バルブハウジ
ング６１とバルブハウジング１０ａに形成された油路７
０、７１と、上記出力シャフト４の外周に形成された周
溝４ｄと、その出力シャフト４に形成された油路７２と
を介して、上記補助油圧アクチュエータ５０の左操舵用
油室５２に通じる。その第２周溝６２ｂは、補助バルブ
ハウジング６１とバルブハウジング１０ａに形成された
油路７３、７４と、その出力シャフト４と上記オイルシ
ール１０ｂとの間に形成された空間４ｅと、その出力シ
ャフト４に形成された油路７５とを介して、上記補助油
圧アクチュエータ５０の右操舵用油室５１に通じる。そ
の第３、第５周溝６６ａ、６６ｃは、補助バルブハウジ
ング６１とバルブハウジング１０ａに形成された油路７
６、７７、７８を介して上記第１制御弁２３の第２排出
路３９に通じ、その第１制御弁２３を介してポンプ３７
に通じる。その第４周溝６６ｂは、補助バルブハウジン
グ６１に形成された排出ポート７９を介してタンク４１
に通じる。これにより、第２制御弁２３′を介して補助
油圧アクチュエータ５０の各油室５１、５２とポンプ３
７とが接続され、図６に示す油圧回路が構成される。

【００４０】その第２制御弁２３′の第１〜第４絞り部
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の開度は、上記受信器８５を介
して入力される外部信号に基づき制御装置８１がモータ
８０の制御信号を出力し、第２制御弁２３′を作動させ
ることで変化する。その開度変化によりポンプ３７から
供給される圧油が第２制御弁２３′により制御される。
これにより、補助油圧アクチュエータ５０の右操舵用油
室５１と左操舵用油室５２とに択一的に油圧が作用さ
れ、上記第１制御弁２３を作動させる力が補助油圧アク
チュエータ５０により発生される。

【００４１】すなわち、図１は操舵が行なわれていない
直進操舵位置での第２制御弁２３′のスプール６２の位
置を示す。この状態においては、第１〜第４絞り部
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の開度は一定であり、ポンプ３
７から第１制御弁２３を介して第２制御弁２３′に供給
される圧油は、各絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′を通っ
てタンク４１に還流し、補助油圧アクチュエータ５０は
力を発生させない。

【００４２】自動操舵モードにおいて、外部信号が受信
器８５を介して制御装置８１に入力されると、制御装置
８１は、操舵量センサ８６から入力される実際の操舵量
と、外部信号に基づく操舵量とを比較し、実際の操舵量
が外部信号に基づく操舵量になるように制御信号をモー
タ８０に出力する。

【００４３】制御装置８１が直進操舵位置から右方へ操
舵するための制御信号をモータ８０に出力すると、モー
タ８０がネジ部材６４を回転させることでスプール６２
が図１において下方に変位する。この変位により、第１
絞り部Ａ′の開度と第２絞り部Ｂ′の開度が大きくな
り、第３絞り部Ｃ′の開度と第４絞り部Ｄ′の開度が小
さくなる。これにより、ポンプ３７から補助油圧アクチ
ュエータ５０の右操舵用油室５１へ外部信号に応じた圧
油が供給され、左操舵用油室５２からタンク４１へ油が
還流される。

【００４４】その補助油圧アクチュエータ５０の右操舵
用油室５１に圧油が供給されることにより、移動部材５
３は左操舵用油室５２の板バネ５９を弾性変形させるよ
うに変位する。この変位が上記連結部材５４を介して第
１バルブ部材２４に伝達されることで、右操舵力が発生
するように第１バルブ部材２４と第２バルブ部材２５を
弾性的に相対回転させる力が発生する。すなわち、補助
油圧アクチュエータ５０の発生する力に基づき第１制御
弁２３が作動され、この第１制御弁２３により上記のよ
うにポンプ３７から供給される圧油の油圧が制御される
ことで、ポンプ３７から油圧シリンダ１８の第１油室２
１へ圧油が供給され、車両の右方への操舵力がラック８
に作用する。

【００４５】制御装置８１が直進操舵位置から左方へ操
舵するための制御信号をモータ８０に出力すると、モー
タ８０がネジ部材６４を回転させることでスプール６２
が図１において上方に変位する。この変位により、第１
絞り部Ａ′の開度と第２絞り部Ｂ′の開度が小さくな
り、第３絞り部Ｃ′の開度と第４絞り部Ｄ′の開度が大
きくなる。これにより、ポンプ３７から補助油圧アクチ
ュエータ５０の左操舵用油室５２へ外部信号に応じた圧
油が供給され、右操舵用油室５１からタンク４１へ油が
還流される。

【００４６】その補助油圧アクチュエータ５０の左操舵
用油室５２に圧油が供給されることにより、移動部材５
３は右操舵用油室５１の板バネ５８を弾性変形させるよ
うに変位する。この変位が上記連結部材５４を介して第
１バルブ部材２４に伝達されることで、左操舵力が発生
するように第１バルブ部材２４と第２バルブ部材２５を
弾性的に相対回転させる力が発生する。すなわち、補助
油圧アクチュエータ５０の発生する力に基づき第１制御
弁２３が作動され、この第１制御弁２３により上記のよ
うにポンプ３７から供給される圧油の油圧が制御される
ことで、ポンプ３７から油圧シリンダ１８の第２油室２
２へ圧油が供給され、車両の左方への操舵力がラック８
に作用する。

【００４７】これにより、その制御装置８１による制御
信号の出力中は、外部信号に応じて油圧シリンダ１８が
発生する操舵力に基づき車両を操舵する自動操舵モード
とされる。この制御装置８１による制御信号の出力は、
図外スイッチ操作により解除可能とされ、これにより通
常操舵モードにすることが可能とされている。

【００４８】上記構成によれば、自動操舵モードにおい
てドライバーが操舵力を作用させることで、そのドライ
バーの操舵力に基づく第１制御弁２３の作動量すなわち
両バルブ部材２４、２５の相対回転量と、補助油圧アク
チュエータ５０の発生力に基づく第１制御弁２３の作動
量すなわち両バルブ部材２４、２５の相対回転量との和
に応じた操舵力が油圧シリンダ１８により発生される。
これにより、自動操舵に逆らってドライバーが自己の意
志で操舵方向を変更でき、充分なフェイルセーフ機能を
奏することができる。

【００４９】すなわち、ドライバーの操舵力に基づき入
力シャフト２と出力シャフト４が相対回転することで、
出力シャフト４に弾性的に相対回転可能に連結された第
１バルブ部材２４と入力シャフト２と同行回転する第２
バルブ部材２５とが相対回転し、第１制御弁２３が作動
する。このドライバーの操舵力に基づき作動される第１
制御弁２３によりポンプ３７から供給される圧油の油圧
が制御されることで、油圧シリンダ１８は通常操舵のた
めの操舵補助力を発生する。一方、ポンプ３７から供給
される圧油の油圧が、外部信号に基づき作動する第２制
御弁２３′により制御されることで、補助油圧アクチュ
エータ５０が発生させる力に基づき、第１バルブ部材２
４と出力シャフト４が弾性的に相対回転し、この相対回
転により第１バルブ部材２４と第２バルブ部材２５とが
相対回転して第１制御弁２３が作動する。この補助油圧
アクチュエータ５０が発生する力に基づき作動される第
１制御弁２３によりポンプ３７から供給される圧油の油
圧が制御されることで、油圧シリンダ１８は自動操舵の
ための操舵力を発生する。その両シャフト２、４を相対
回転させるドライバーの操舵力と、両バルブ部材２４、
２５を相対回転させる補助油圧アクチュエータ５０の発
生力とは互いに干渉することはない。よって、自動操舵
モードにおいてドライバーが操舵力を作用させた場合、
その操舵力を補助油圧アクチュエータ５０の発生する力
と干渉することなく第１制御弁２３に作用させ、両バル
ブ部材２４、２５を相対回転させることができる。すな
わち、簡単な構成により、自動操舵モードにおいて補助
油圧アクチュエータ５０が発生する力が第１制御弁２３
に作用している状態で、その補助油圧アクチュエータ５
０が発生する力に干渉させることなくドライバーの操舵
力を同時に第１制御弁２３に作用させ、自動操舵に逆ら
って両バルブ部材２４、２５の相対回転量を変化させ、
ドライバーの意思により操舵方向を円滑に変更すること
ができる。

【００５０】その第１制御弁２３によりポンプ３７から
供給される圧油の油圧を制御することで、自動操舵時に
は操舵力を発生させ、通常操舵時には操舵補助力を発生
させることができる。すなわち、自動操舵時の操舵力発
生のための油圧制御弁と通常操舵時の操舵補助力発生の
ための油圧制御弁とを個別に必要としないことから、構
造を簡単化し、装置を小型化できる。

【００５１】また、第１制御弁２３とタンク４１との間
に第２制御弁２３′が設けられるので、自動操舵のため
の油圧制御系を通常操舵のための油圧制御系の下流側に
配置でき、自動操舵に逆らって操舵方向を変更する際
に、圧油の流れを円滑に変更することができ、ドライバ
ーにショックを与えるのを防止できる。

【００５２】さらに、自動操舵モードのための補助油圧
アクチュエータ５０を操舵力の伝達系内においてコンパ
クトに構成することができる。

【００５３】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、第１バルブ部材を出力シャフトと同行回転
可能とし、第２バルブ部材を入力シャフトに弾性的に相
対回転可能に連結し、入力シャフトに設けた補助油圧ア
クチュエータの発生力により入力シャフトと第２バルブ
部材を相対回転させてもよい。また、第２バルブ部材を
筒状とし、第２バルブ部材に第１バルブ部材を挿入して
もよい。また、本発明はボールスクリュー式ステアリン
グ装置にも適用できる。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、自動操舵モードと通常
操舵モードとにすることができるステアリング装置にお
いて、安全性を向上し、装置を小型化し、構成を簡単化
して製造コストを低減し、さらに、自動操舵モードに逆
らって操舵方向を変更する際にドライバーに作用するシ
ョックを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のステアリング装置の断面図

【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線に沿う断面図

【図３】図１のＩ１１‐Ｉ１１線に沿う断面図

【図４】図３のＩＶ‐ＩＶ矢視図

【図５】図３のＶ‐Ｖ矢視図

【図６】本発明の実施形態のステアリング装置の油圧回
路図

【符号の説明】

２ 入力シャフト ４ 出力シャフト １８ 油圧シリンダ ２３ 第１制御弁 ２３′ 第２制御弁 ２４ 第１バルブ部材 ２５ 第２バルブ部材 ３７ ポンプ ４１ タンク ５０ 補助油圧アクチュエータ ５１ 右操舵用油室 ５２ 左操舵用油室 ５３ 移動部材 ６１ 制御装置 ６２ 受信器 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 絞り部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドライバーの操舵力と油圧アクチュエー
   タが発生する操舵補助力とに基づき車両が操舵される通
   常操舵モードと、外部信号に応じてその油圧アクチュエ
   ータが発生する操舵力に基づき車両が操舵される自動操
   舵モードとにすることができるステアリング装置であっ
   て、 圧油供給用ポンプと、 補助油圧アクチュエータと、 ドライバーの操舵力の作用と、その補助油圧アクチュエ
   ータが発生する力の作用の何れに基づいても作動される
   第１制御弁と、 その外部信号に基づき作動される第２制御弁とを備え、 自動操舵モードにおいて、そのポンプから供給される圧
   油の油圧が第２制御弁により制御されることで、その第
   １制御弁を作動させる力が補助油圧アクチュエータによ
   り発生され、 通常操舵モードにおいて、そのポンプから供給される圧
   油の油圧が、ドライバーの操舵力に基づき作動される第
   １制御弁により制御されることで、その作動量に応じた
   操舵補助力が油圧アクチュエータにより発生され、 自動操舵モードにおいて、そのポンプから供給される圧
   油の油圧が、補助油圧アクチュエータが発生する力に基
   づき作動される第１制御弁により制御されることで、そ
   の作動量に応じた操舵力が油圧アクチュエータにより発
   生され、 自動操舵モードにおいて、ドライバーの操舵力を、補助
   油圧アクチュエータが発生する力と干渉することなく第
   １制御弁に作用させることが可能とされ、そのドライバ
   ーの操舵力に基づく第１制御弁の作動量と、補助油圧ア
   クチュエータの発生力に基づく第１制御弁の作動量との
   和に応じた操舵力が油圧アクチュエータにより発生され
   ることを特徴とするステアリング装置。
2. 【請求項２】 ドライバーの操舵力の入力シャフトと出
   力シャフトとを備え、両シャフトは、そのドライバーの
   操舵力に応じて弾性的に相対回転可能に連結され、 その第１制御弁は、第１バルブ部材と第２バルブ部材と
   を有し、両バルブ部材の一方は、両シャフトの一方に補
   助油圧アクチュエータが発生する力に応じて弾性的に相
   対回転可能に連結され、両バルブ部材の他方は、両シャ
   フトの他方と同行回転可能とされ、両バルブ部材の相対
   回転量が第１制御弁の作動量とされ、 両バルブ部材の相対回転量に応じて油圧アクチュエータ
   に作用する油圧が制御可能とされている請求項１に記載
   のステアリング装置。
3. 【請求項３】 その入力シャフトと出力シャフトとは同
   軸心に連結され、 その第１バルブ部材は筒状とされ、この第１バルブ部材
   に第２バルブ部材が同軸心に相対回転可能に挿入され、 その第１バルブ部材の内周と第２バルブ部材の外周とに
   軸方向に沿う凹部が周方向に間隔をおいて形成され、 その第１バルブ部材側凹部の軸方向に沿う縁と第２バル
   ブ部材側凹部の軸方向に沿う縁との間が、その油圧アク
   チュエータとポンプとの間の油路に設けられる絞り部と
   され、その絞り部の開度の両バルブ部材の相対回転によ
   る変更に応じて油圧アクチュエータに供給される圧油の
   油圧が制御され、 その補助油圧アクチュエータは、両バルブ部材の一方が
   弾性的に相対回転可能に連結される両シャフトの一方に
   おいて、変位可能に設けられる移動部材と、その移動部
   材により仕切られる右操舵用油室および左操舵用油室
   と、その移動部材を両バルブ部材の一方に連結する連結
   部材とを有し、 その第２制御弁により右操舵用油室と左操舵用油室とに
   択一的に油圧を作用させることが可能とされ、 その油室に作用する油圧による移動部材の変位が連結部
   材を介して両バルブ部材の一方に伝達されることで、両
   バルブ部材を相対回転させることが可能とされている請
   求項２に記載のステアリング装置。
4. 【請求項４】 その第１制御弁とタンクとの間に第２制
   御弁が設けられる請求項１〜３の何れかに記載のステア
   リング装置。