JPS63227467A - 前後輪操舵車における後輪操舵装置のための油圧制御バルブ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は前後輪操舵車における後輪操舵装置に適用され
、モータの回転に応じてパワーシリンダに対する作動油
の給排を制御することにより後輪の操舵を制御する油圧
制御バルブに関する。

（従来技術） 近年、前輪を操舵するとともに、前輪の操舵状態、車速
等に応じて後輪をも操舵する前後輪操舵車が発達してき
ている。この前後輪操舵車における後輪操舵装置として
は、例えば特開昭５９−２２７５６６号公報に示される
ように、電気的に回転の制御されるモータと、左右後輪
を操舵可能に連結するラックシャフトと、モータの回転
時にラックシャフトに噛合したビニオン軸に作用するト
ルクに応じて作動油の給排を制御する油圧制御バルブと
、同バルブにより作動油の給排が制御されラックシャフ
トを軸方向に変位させることによって左右後輪を操舵す
るパワーシリンダとを備え、前輪の操舵状態及び車速に
応じてモータの回転を制御して左右後輪を所望の操舵角
に操舵するようにしたものがある。

また、他の後輪操舵装置としては、例えば特開昭５９−
１２８０５４号公報に示されるように、同装置内に、ラ
ックシャフトを中立位置に復帰させることにより左右後
輪を中立状態に復帰させる中立復帰装置を設け、左右後
輪の操舵を電気的に制御する電気制御系に異常が発生し
たとき、中立復帰装置を作動させることにより左右後輪
を中立状態に復帰させ、当該車両を前輪のみ操舵する車
両として機能させることによって車両の走行安全性を確
保するようにしたものもある。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、上記前者のような後輪操舵装置に上記後者の
中立復帰装置を適用した場合、上記電気制御系の異常発
生時に、中立復帰装置を作動させてラックシャフトを中
立位置に復帰させても、モータの回転軸が中立位置に正
確に復帰しない。すなわち、上記前者のような後輪操舵
装置に適用される油圧制御バルブにあっては、通常、イ
ンプットシャフトとアウトプットシャフト（ビニオン軸
）とを連結する剛性の比較的低いトーションバーを備え
ており、インプットシャフトに付与されるトルクに応じ
たトーションバーの捩れにより、バルブロータとバルブ
スリーブとの相対的な回転変位を形成して前記捩れに応
じた作動油圧をパワーシリンダに供給し、該油圧すなわ
ち前記入力トルクに対応したトーションバーの捩れに応
じて左右後輪を操舵制御する。一方、バルブロータ、バ
ルブスリーブ、インプットシャフト、アウトプットシャ
フト（ビニオン軸）等の回転部材に対しては、常にそれ
らの回転とは反対方向の摩擦トルクが作用する。そのた
め、中立復帰装置を作動させてラックシャフト及びアウ
トプットシャフト（ビニオン軸）を中立位置に復帰させ
ても、トーションバーにはバルブロータ、インプットシ
ャフト等に関する前記摩擦トルクに対応した捩れが残る
とともに、モータの回転部に関する摩擦トルクに対応し
た捩れも残る。このようにトーションバーに残った捩れ
は、ラックシャフト及びアウトプットシャフト（ビニオ
ン軸）が中立位置に復帰しても、インプットシャフトす
なわちモータの回転軸が中立位置に復帰しないことを意
味し、前記中立復帰後においてモータの回転を制御する
ことにより左右後輪を操舵制御した場合、該操舵制御が
精度よく行われないという問題がある。特に、左右後輪
の操舵量が少ない領域すなわち車両の中高速時には、前
記精度の悪い後輪操舵制御が問題となる。

本発明は上記問題に鑑み案出されたもので、その目的と
するところは、中立復帰装置により左右・後輪を中立状
態に復帰させた場合には、同後輪の操舵を制御するモー
タの回転軸を精度よく中立位置に復帰させ、その後にお
いても左右後輪を精度よく操舵制御することができる前
後輪操舵車における後輪操舵装置のための油圧制御バル
ブを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題を解決して本発明の目的を達成するために、本
発明の構成上の特徴は、中立位置がらの回転変位に応じ
て左若後輪の操舵量を制御するモ−タと、左右後輪を操
舵可能に連結するとともに中立位置からの軸方向の変位
に応じて左右後輪を操舵するラックシャフトと、作動油
の給排に応じて前記ラックシャフトを軸方向に変位させ
るパワーシリンダと、前記ラックシャフトを中立位置に
復帰させる中立復帰機構とを備えた前後輪操舵車におけ
る後輪操舵装置に適用され、モータの出力軸の回転に連
動して回転するインプットシャフトと、前記インプット
シャフトと一体的に回転するバルブロータと、前記ラッ
クシャフトに噛合したビニオンを有するアウトプットシ
ャフトと、前記バルブロータの外周上に組付けられると
ともに前記アウトプットシャフトと一体的に回転するバ
ルブスリーブとからなり、前記バルブロータと前記バル
ブスリーブとの相対的な回転変位により前記パワーシリ
ンダに対する作動油の給排を制御する油圧制御バルブに
おいて、前記インプットシャフトと一体的に回転するハ
ウジングと、前記ハウジング内に揺動可能に収容された
レバーと、各一端にて前記ハウジングに各々支持されか
つ各他端にて同他端に各々設けた各プランジャを介して
前記レバーを相対抗する方向に各々付勢する少なくとも
一対のスプリングと、前記ハウジングと一体的に回転す
るとともに前記ハウジングと前記レバーとの相対的な回
転変位がなくなる位置にて前記一対のプランジャを各々
当接させることにより各プランジャの同位置から前記各
スプリングによる付勢方向への変位を各々禁止するスト
ッパ部材と、前記アウトプットシャフトと前記レバーと
を連結して同アウトプットシャフトと同レバーとを一体
的に回転させるジヨイントロッドとを設けたことにある
。

（発明の作用） 上記のように構成した本発明においては、モータを回転
させると、このモータの回転力はモータの出力軸を介し
てインプットシャフト及びハウジングに伝達され、同シ
ャフト及びハウジングが回転し始める。このハウジング
の回転により、レバーは一対のスプリング及びプランジ
ャを介して押圧されてハウジングとともに回転しようと
するが、レバーには左右後輪からラックシャフト、アウ
トプットシャフト及びジヨイントロッドを介して前記回
転を阻止する力が作用しており、レバーをハウジングの
前記回転方向に付勢する側のスプリングが圧縮されて、
ハウジングとともに回転するバルブロータと、レバーと
ともに回転するバルブスリーブとの間には相対的な回転
変位が生じ、この回転変位に応じて油圧制御バルブがパ
ワーシリンダに対する作動油の給排を制御するので、ラ
ックシャフトが変位して左右後輪を操舵する。このラッ
クシャフトの変位に応じたアウトプットシャフトの回転
により、レバー及びバルブスリーブも前記ハウジングの
回転方向に回転して、ハウジングとレバー及びバルブロ
ータとバルブスリーブの各相対的な回転変位は減少する
が、モータの出力軸が回転し続けている限り、前記のよ
うにしてラックシャフトがパワーシリンダにより駆動さ
れて左右後輪は操舵される。そして、モータの回転が停
止すると、ラックシャフトは左右後輪が路面から受ける
操舵反力とパワーシリンダの駆動力とが釣合った位置に
て停止し、左右後輪の操舵状態が以前の状態に維持され
る。なお、この釣合った状態でも、前記操舵反力と釣合
うパワーシリンダの駆動力を得るため、ハウジングとレ
バー及びバルブロータとバルブスリーブとの間には多少
の各相対的変位が生じており、レバーをハウジングの前
記回転方向に付勢する側のスプリングも多少圧縮されて
いる。

かかる状態で、モータを制御する電気制御系などに異常
が発生し又は試験的に、中立復帰装置を動作させてラッ
クシャフトを中立位置に復帰させた場合、レバーはアウ
トプットシャフト及びジヨイントロッドを介して中立位
置に復帰される。このレバーの中立復帰に伴い、ハウジ
ング及びモータの出力軸は前記圧縮されている側のスプ
リング及びプランジャを介してレバーにより押圧されて
中立方向に回転するとともに、同スプリングの伸長によ
りレバーとハウジングすなわちレバーとモータの出力軸
との相対的な回転変位がなくなる。

この場合、伸長したスプリング側のプランジャはレバー
とハウジングとの相対的な回転変位がなくなる位置にて
ストッパ部材に当接して、その変位が禁止されるので、
前記相対的な回転変位は正確に零となる。

（発明の効果） 上記作用説明からも理解できる通り、本発明の油圧制御
バルブによれば、スプリングの圧縮によりバルブロータ
とバルブスリーブとの相対的な回転変位を実現してパワ
ーシリンダに対する作動油の給排を制御するようにし、
かつラックシャフトの中立位置への復帰時にはスプリン
グの伸長と１ランジヤのストッパ部材への当接によりモ
ータの中立状態への正確な復帰を実現するようにしたの
で、ラックシャフトの中立位置への復帰後にモータの回
転を制御して左右後輪を操舵しても、該操舵が精度よく
行われるようになる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本発明に係る前後輪操舵車の全体を概略的に示して
おり、同操舵車は左右前輪ＦＷＩ。

ＦＷ２を操舵する前輪操舵装置Ａと、左右後輪ＲＷｌ、
ＲＷ２を操舵する後輪操舵装置Ｂと、後輪操舵装置Ｂを
電気的に制御する電気制御装置Ｃとを備えている。

前輪操舵装置Ａは上端にて操舵ハンドル１１に接続され
た操舵軸１２を有する。操舵軸１２の下端にはビニオン
１３が設けられ、ビニオン１３はラックシャフト１４の
ラック部１４ａに噛合しており、操舵軸１２の回転に応
じてラックシャフト１４が軸方向に変位するようになっ
ている。ラックシャフト１４はその両端にて左右タイロ
ッド１５ａ、１５ｂ及び左右ナックルアーム１６ａ、１
６ｂを介して左右前輪ＦＷＩ、ＦＷ２を操舵可能に連結
しており、同シャフト１４の軸方向の変位に応じて左右
前輪ＦＷＩ、ＦＷ２が操舵されるようになっている。ま
た、操舵軸１２の下部には油圧制御バルブ１７が組付け
られており、同バルブ１７は油圧ポンプ１８からの作動
油を操舵軸１２に作用する操舵トルクに応じてパワーシ
リンダ２１の一方の油室に供給するとともに、他方の油
室から作動油をリザーバ２２に排出する。パワーシリン
ダ２１はラックシャフト１４をそのピストンロッドとす
るもので、前記作動油の給排に応じて同シャフト１４を
駆動することにより左右前輪ＦＷｌ、ＦＷ２の操舵を助
勢する。

後輪操舵装置Ｂは左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２を操舵可能に
連結するステアリングリンク機構Ｂ１と、電気制御装置
Ｃにより電気的に制御されるモータＢ２と、モータＢ２
により駆動されて作動油の給排を制御する油圧制御バル
ブＢ３と、前記作動油の給排によりステアリングリンク
機構８１を駆動するパワーシリンダＢ４と、左右後輪Ｒ
ＷＩ、ＲＷ２を中立状態に復帰させる中立復帰装置Ｂ５
とからなる。

ステアリングリンク機構Ｂ１は、車体に支持されかつ車
体横方向に延長されたケース２３に収容されて、軸方向
に変位可能なラックシャフト２４を有する。ラックシャ
フト２４はその両端にて左右タイロッド２５ａ、２５ｂ
及び左右ナックルアーム２６ａ、２６ｂを介して左右後
輪ＲＷＩ、ＲＷ２を操舵可能に連結しており、同シャフ
ト２４の軸方向の変位に応じて左右後輪ＲＷ１．ＲＷ２
が操舵されるようになっている。

モータＢ２はステップモータ等の回転角の制御されるモ
ータで構成されており、第１図乃至第４図に示すように
、油圧制御バルブＢ３に並設されるようにケース２７に
固定されている。モータＢ２の回転軸２８の先端には歯
車３１が固定されており、同歯車３１は回転軸２８と一
体的に回転する。

油圧制御バルブＢ３は、ケース２７に回転可能に収容さ
れ、上記油圧制御バルブ１７より感度の高いロータリバ
ルブを構成するバルブスリーブ３２及びパルプロ゛−夕
３３を有する。このロータリバルブはその流入ボート３
４ａに油圧ポンプ３５からの作動油が供給されるととも
に、その流出ボート３４ｂからリザーバ３６に作動油が
排出されるようになっており、バルブスリーブ３２とバ
ルブロータ３３との相対的な回転変位によって流入出ボ
ート３７ａ、３７ｂを介してパワーシリンダＢ４に対す
る作動油の給排を制御するようになっている。バルブス
リーブ３２はビン３８によりアウトプットシャフト４１
に連結されて、同シャフト４１と一体的に回転する。ア
ウトプットシャフト４１はボールベアリング４２により
ケース２７内に回転可能に支持されているとともに、そ
の先端にてビニオン４１ａを有する。ビニオン４１ａは
ラックシャフト２４のラック部２４ａに噛合している。

バルブロータ３３はバルブスリーブ３２を貫通するよう
に組付けられ、アウトプットシャフト４１との間に設け
たニードルベアリング４３及び同ロータ３３に一体、的
に形成したインプットシャフト４４とケース２７との間
に設けたボールベアリング４５により回転可能に支持さ
れている。インプットシャフト４４にはハウジング４６
がキー４７により連結されており、ハウジング４６はイ
ンプットシャフト４４と一体的に回転するようになって
いる。また、ハウジング４６はナツト４８によりインプ
ットシャフト４４に固定したスナップリング５１に押圧
されて、同シャフト４４の軸方向に対する位置が決めら
れている。このハウジング４６には歯車３１に噛合した
歯車５２が固定されており、モータＢ２による回転トル
クが歯車３１．５２を介してハウジング４６に伝達され
るようになっている。

さらに、ハウジング４６にはねじ５３．５３によりハウ
ジングカバー５４が螺着されており、同ハウジング４６
及びハウジングカバー５４はケース２７及び同ケース２
７に固着したケースカバー５５にボールベアリング５６
．５７を介して回転可能に支持されている。符号５８は
ボールベアリング５７の位置決め用のボルトである。ハ
ウジング４６の四部にはレバー６１が揺動可能に収容さ
れており、同レバー６１はバルブロータ３３を貫通する
とともに剛性の高いジヨイントロッド６２によりアウト
プットシャフト４１に連結されて同シャフト４１と一体
的に回転する。なお、ジヨイントロッド６２とレバー６
１とはビン６３により連結され、かつ同ロッド６２とア
ウトプットシャフト４１とはビン６４により連結されて
いる。

また、レバー６１はプランジャ機構６５．６６によって
第２図及び第４図の右回転方向に付勢され、かつプラン
ジャ機構６７．６８によって第２図及び第４図の左回転
方向に付勢されている。これらのプランジャ機構６５〜
６８は各々プランジャ６５ａ〜６８ａとスプリング６５
ｂ〜６８ｂとを主要構成部材とし各々同様に構成されて
いるので、それらの具体的構成をプランジャ機構６５を
代表させて説明する。１ランジヤ６５ａは基体部６５ａ
１と同基体部６５ａ１の先端に形成された突起部６５ａ
２とからなり、基体部６５ａ１にてハウジング４６に形
成された貫通孔６５ｃに摺動可能に収容されるとともに
、突起部６５ａ２にてレバー６１に当接して同レバー６
１を押圧するようになっている。また、ハウジング４６
にはストッパ部材７１が固定されており、プランジャ６
５ａが第２図及び第４図の状態にあるとき、基体部６５
ａ１の先端がストッパ部材７１の側面に当接して、１ラ
ンジヤ６５ａがハウジング４６に対して第２図（又は第
４図）の図示位置から上方向（又は左方向）へは変位し
ないようになっている。

スプリング６５ｂはその後端にてハウジング４６に固定
されたプラグ６５ｄにより支持され、その前端にてリテ
ーナ６５ｅを介してプランジャ６５ａを第２図上方向（
又は第４図左方向）へ付勢している。また、このスプリ
ング６５ｂは圧縮された状態に装着されており、モータ
Ｂ２が電気制御装置Ｃに駆動されていない状態において
レバー６１を固定すれば、プランジャ機構６５〜６８の
スプリング６５ｂ〜６８ｂの弾撥力によりバルブロータ
３３．インプットシャフト４４．ハウジング４６、歯車
５２．３１及びモータＢ２の回転軸２８が摩擦トルクに
打ち勝って回転駆動されるようになっている。

また、スプリング６５ｂを収容するスプリング室６５ｆ
はオリフィス部材６５ｇにより形成された固定オリフィ
ス６５ｈを介してレバー６１を収容した油室６５ｉに連
通ずるとともに、通路６５ｊを介して油室６５ｉに連通
している。この通路６５ｊのスプリング室６５ｆ側の入
口には、スプリング６５ｋにより同人口方向へ付勢され
たチェックボール６５ｕが配設されている。これらのス
プリング室６５ｆ、固定オリフィス６５ｈ、油室６５ｉ
及び通路６５ｋには作動油が満たされており、プランジ
ャ６５ａがハウジング４６に対して第４図の右方向に変
位する場合にはスプリング室６５ｆの作動油は固定オリ
フィス６５ｈを介して油室６５ｉに流込むとともに、プ
ランジャ６５ａがハウジング４６に対して第４図の左方
向に変位する場合にはチェックボール６５でか浮いて油
室６５ｉからの作動油が通路６５ｋを介してスプリング
室６５ｆに流込むようになっている。

パワーシリンダＢ４は、第１図に示すように、ラックシ
ャフト２４に固着したピストン７２により区画された左
右油室７３ａ、７３ｂを有する。

これらの左右油室７３ａ、７３ｂは油路７４ａ。

７４ｂを介して油圧制御バルブＢ３の流入出ボー）３７
ａ、３７ｂに連通しており、油圧制御バルブＢ３の作用
により油路７４ａ、７４ｂを介して左右油室７３ａ、７
３ｂに供給され又は同油室７３ａ、７３ｂから排出され
る作動油に応じて、ピストン７２がラックシャフト２４
を駆動する。

中立復帰装置Ｂ５はラックシャフト２４を中立位置に付
勢するためのスプリング７５と油路７４ａ、７４ｂに介
装された電磁切換え弁７６とを有する。スプリング７５
はラックシャフト２４を貫通させ、その両端を支持する
リテーナ７７ａ、７７ｂを各々外側方向に付勢している
。リテーナ７７ａ、７７ｂはラックシャフト２４の外周
上に摺動可能に組付けられており、ケース２３に設けた
張出し部７８ａ、７８ｂによりケース２３に対し同張出
し部７８ａ、７８ｂから外側方向への変位が禁止される
ようになっている。また、リテーナ７７ａ、７７ｂはラ
ックシャフト２４が中立位置にあるとき張出し部７８ａ
、７８ｂに各々対向する同シャフト２４の外周上に固定
されたストッパ部材８１ａ、８１ｂにより、同シャフト
２４に対しストッパ部材８１ａ、８１ｂから外側方向へ
の変位が禁止されるようになっている。電磁切換えバル
ブ７６は油路７４ａ、７４ｂに介装されている。この電
磁切換えバルブ７６は電磁ソレノイド７６ａを備え、同
ソレノイド７６ａの励磁により第１状態（第１図の状態
）に設定されて、油圧制御バルブＢ３とパワーシリンダ
Ｂ４との連通を許容する。また、電磁切換えバルブ７６
は同ソレノイド７６ａの非励磁により第２状態に設定さ
れて、油圧制御バルブＢ３とパワーシリンダＢ４との連
通を禁止するとともに、同シリンダＢ４の左右油室７３
ａ、７３ｂの連通を許容する。

電気制御装置Ｃは前輪操舵角センサ８２．車速センサ８
３及び後輪操舵角センサ８４を有する。

前輪操舵角センサ８２は操舵軸１２に組付けられ、同軸
１２の回転角に基づき左右前輪ＦＷＩ、ＦＷ２の操舵角
θｆを検出して、同操舵角θｆを表す検出信号を出力す
る。車速センサ８３は変速機の出力軸の回転をピックア
ップしたピックアップ信号に基づき車速■を検出して、
車速Ｖを表す検出信号を出力する。後輪操舵角センサ８
４はケース２３に固定され、ラックシャフト２４と一体
的に変位する連結ロッド８５の変位に基づき左右後輪Ｒ
ＷＩ、ＲＷ２の操舵角θｒを検出して、同操舵角θｒを
表す検出信号を出力する。なお、各操舵角θｆ、θｒは
正にて各輪ＦＷ、ＦＷ２．ＲＷＩ。

ＲＷ２の右操舵を表し、負にて各輪ＦＷ、ＦＷ２゜ＲＷ
Ｉ、ＲＷ２の左操舵を表す。

これらのセンサ８２〜８４には後輪操舵制御回路８６が
接続されており、各センサ８２〜８４からの前輪操舵角
θｆ、車速■及び後輪操舵角θｒを表す各検出信号が同
制御回路８６に供給されるようになっている。後輪操舵
制御回路８６は第５図のグラフに示すように車速■の増
加に従って負から正に徐々に変化する舵角比Ｋを記憶す
るテーブルを有し、車速■に応じた舵角比Ｋを決定する
とともに左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２の操舵されるべき目標
後輪操舵角Ｋ・θｆを計算し、かつこの目標後輪操舵角
Ｋ・θｆと後輪操舵角θｒとの差Ｋ・θｆ−θｆに対応
した駆動信号をモータＢ２に出力して同モータＢ２の回
転角を制御する。なお、舵角比には正（又は負）にて左
右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２が左右前輪ＦＷ１．ＦＷ２に対し
同相（又は逆相）すなわち同一方向（又は反対方向）に
操舵されることを意味し、かつ零にて左右後輪ＲＷＩ。

ＲＷ２が左右前輪ＦＷＩ、ＦＷ２の操舵とは無関係に操
舵されないことを意味する。

また、電気制御装置Ｃは操舵異常検知回路８７を有する
。この操舵異常検知回路８７は各センサ８２〜８４、後
輪操舵制御回路８６等の故障により左右後輪ＲＷＩ、Ｒ
Ｗ２が正常に操舵されていないことを検知し、かつ該検
知結果に基づき電磁切換えバルブ７６を制御する。その
ため、操舵異常検知回路８７には後輪操舵制御回路８６
から前記計算した目標後“輪操舵角Ｋ・θｆを表す信号
が供給されるとともに、後輪操舵角センサ８４から後輪
操舵角θｒを表す検出信号が供給されており、同検知回
路８７は、前記両操舵角Ｋ・θｆ、θｆの差が小さい場
合には、左右後輪ＲＷＩ、ＷＲ２の操舵が正常であると
判定し、電磁切換えバルブ７６の電磁ソレノイド７６ａ
を励磁して同バルブ７６を第１状態に設定する。また、
両操舵角Ｋ・θｆ、θｆの差が大きくなると、操舵異常
検知回路８７は左右後輪ＲＷＩ、ＷＲ２の操舵が異常で
あると判定し、電磁切換えバルブ７６の電磁ソレノイド
７６ａの励磁を解除して同バルブ７６を第２状態に設定
する。さらに、操舵異常検知回路８７から後輪操舵制御
回路８６には前記異常を表す信号が供給されるようにな
っており、同制御回路８６は前記異常を表す信号の供給
時にモータＢ２への駆動信号の供給を停止するようにな
っている。

次に、上記のように構成した実施例の動作について説明
する。最初に、全ての装置が正常に作動している場合に
ついて説明すると、車両走行中、操舵ハンドル１１が回
動されると、左右前輪ＦＷ１、ＦＷ２はパワーシリンダ
２１に助勢されながら前記回動に応じて操舵される。か
かる状態では、後輪操舵制御回路８６は、各センサ８２
〜８４からの各検出信号に基づき、目標後輪操舵角Ｋ・
θｆと現在の後輪操舵角θｒとの差Ｋ・θｆ−θｆに対
応したモータＢ２の回転角を制御するための駆動信号を
モータＢ２に出力する。この駆動信号に応じて、モータ
Ｂ２は回転して回転軸２８．歯車３１．５２を介してハ
ウジング４６を前記差Ｋ・θｆ−θｆに対応した角度だ
け回転させる。

今、ハウジング４６の前記回転方向が第２図及び第４図
の右方向であれば、プランジャ機横６５゜６６のプラン
ジャ６５ａ、６６ａがレバー６１を押圧して右回転させ
ようとする。しかし、レバー６１には、左右後輪ＲＷＩ
、ＲＷ２からラックシャフト２４．ビニオン４１ａ、ア
ウトプットシャフト４１及びジヨイントロッド６２を介
して同レバー６１の回転を阻止する力が作用しているの
で、スプリング６５ｂ、６６ｂが圧縮されて、プランジ
ャ６５ａ、６６ａはハウジング４６に対し同ハウジング
４６の回転方向と反対方向に変位する。

この変位においては、チェックボール６５でかスプリン
グ室６５ｆと通路６５ｊとの連通を禁止するので、スプ
リング室６５ｆ内の作動油は固定オリフィス６５ｈを介
して油室６５ｉに流れ込む。

また、このハウジング４６の回転時には、プランジャ機
構６７．６８における１ランジヤ６７ａ。

６８ａの基本部がストッパ部材７１に押圧されるので、
プランジャ６７ａ、６８ａとレバー６１との当接が解除
され、同機構６７．６８は第２図及び第４図の状態を維
持したままハウジング４６とともに回転する。このよう
なプランジャ６５ａ。

６６ａの変位を伴うハウジング４６の回転により、ハウ
ジング４６とレバー６１との間には相対的な回転変位が
生じる。

一方、バルブロータ３３はインプットシャフト４４を介
してハウジング４６と一体的に回転するようになってお
り、かつバルブスリーブ３２はアウトプットシャフト４
１及びジヨイントロッド６２を介してレバー６１と一体
的に回転するようになっているので、バルブロータ３３
とバルブスリーブ３２との間にも相対的な回転変位が生
じる。

この相対的な回転変位によって、流入出ボート３７ａに
おける油圧が流入出ボート３７ｂにおける油圧よりも高
くなる。この場合、全ての装置は正常であって操舵異常
検知回路８７は左右後輪ＲＷ１．ＲＷ２の操舵異常を検
知してないので、同回路８７は電磁ソレノイド７６ａを
励磁している。

これにより、電磁切換えバルブ７６は第１状態（第１図
の状態）に設定され、油圧制御バルブＢ２とパワーシリ
ンダＢ４との連通を許容しているので、パワーシリンダ
Ｂ４の左油室７３ａには流入出ボート３７ａからの作動
油が供給され、かつ右油室７３ｂからの作動油は流入出
ボート３７ｂに排出される。この作動油の給排により、
ピストン７２は第１図右方向に押圧されてラックシャフ
ト２４を右方向に変位させ、左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２は
左方向に操舵さ、れる。

このようにして左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２が操舵される過
程においては、ラックシャフト２４の前記右方向の変位
により、ラック部２４ａに噛合したビニオン４１ａが右
方向に回転し、このビニオン４１ａの回転トルクはアウ
トプットシャフト４１を介してバルブスリーブ３２に伝
達されるので、同スリーブ３２も右方向に回転する。こ
のバルブスリーブ３２の回転により、同スリーブ３２と
バルブロータ３３との相対的な回転変位は減少するが、
ハウジング４６が回転中すなわち左右後輪ＲＷｌ、ＲＷ
２が操舵中である問は、バルブロータ３３とバルブスリ
ーブ３２とはある程度の大きさの相対的な回転変位を保
ったまま回転する。そして、ハウジング４６の回転が停
止すなわち左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２がハウジング４６の
回転角に対応した操舵角に操舵されて、同後輪ＲＷＩ、
ＲＷ２の操舵がほぼ完了すると、前記相対的な回転変位
は減少して流入出ボート３７ａ、３７ｂ間の油圧差が減
少し、作動油によりピストン７２が押圧される力と左右
後輪ＲＷＩ、ＲＷ２の操舵反力によりラックシャフト２
４に付与される力がほぼ釣合った状態、すなわちバルブ
ロータ３３とバルブスリーブ３２との相対的な回転変位
が微小になった状態にて同ロータ３３と同スリーブ３２
の回転が停止する。

一方、上述したように、バルブロータ３３とハウジング
４６とは一体的に回転し、かつバルブスリーブ３２とレ
バー６１とは一体的に回転するので、ハウジング４６お
よびレバー６１は共に右回転すると同時に微小角度だけ
ハウジング４６がレバー６１より多く回転しており、プ
ランジャ６５ａ、６６ｂもその分ハウジング４６に対し
変位している。また、かかる左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２が
左方向に操舵されている状態では、中立復帰装置Ｂ５内
のりテーナ７７ａは、ラックシャフト２４の右方向の変
位に伴いストッパ部材８１ａにより押圧されて右方向に
変位している。一方、リテーナ７７ｂは張出し部７８ｂ
に当接して第１図の状態にあるので、スプリング７５は
圧縮された状態にある。

上記においては、ハウジング４６を右回転させて左右後
輪ＲＷＩ、ＲＷ２を左方向に操舵する場合について説明
したが、ハウジング４６を左回転させて左右後輪ＲＷＩ
、ＲＷ２を右方向に操舵する場合も各部材の回転又は変
位方向が逆になるだけでほぼ同じである。このようにし
て左右後輪ＲＷｌ、ＲＷ２が操舵される結果、後輪操舵
制御回路８６の前輪操舵角θｆ、車速Ｖ及び後輪操舵角
θｒに応じたモータＢ２の回転制御により、左右後輪Ｒ
ＷＩ、ＲＷ２が車速■の変化に応じて変化する舵角比Ｋ
（第５図）に従って左右前輪ＦＷＩ。

ＦＷ２に対し逆相又は同相に操舵制御される。

次に、上記のように左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２が左方向に
操舵され、すなわちハウジング４６及びレバー６１が右
方向に回転されている状態において、各センサ８２〜８
４．後輪操舵制御回路８６゜モータＢ２等に異常が発生
して左右後輪ＲＷＩ。

ＲＷ２が適正に操舵されなくなった場合について説明す
る。かかる場合、操舵異常検知回路８７が前記異常を検
知し、註異常を表す信号を後輪操舵制御回路８６に出力
し、同制御回路８６はモータＢ２への駆動信号の供給を
停止する。これ−と同時に、操舵異常検知回路８７は電
磁ソレノイド７６ａの励磁を解除して電磁切換え弁７６
を第２状態に設定する。

上記駆動信号の停止により、モータＢ２の回転軸２８は
フリー状態になる。かかる場合、後述するようにレバー
６１は徐々に回転するもので左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２の
操舵異常検出直後にはほぼ以前の状態にあり、プランジ
ャ機構６５〜６８のスプリング６５ｂ〜６８ｂの弾撥力
は、ハウジング４６、バルブロータ３３、歯車５２，３
１、モータＢ２の回転軸２８等の摩擦トルクより大きく
設定されているので、ハウジング４６の右回転に伴い圧
縮されているスプリング６５ｂ、６６ｂが伸長して、ハ
ウジング４６がレバー６１に対して左回転する。この回
転においては、チェックボール６５ｉ？がスプリング６
５ｋに抗して浮き、油室６５ｉからの作動油は通路６５
ｊを介してスプリング室６５ｆに流れ込むので、ハウジ
ング４６の前記左回転は瞬間的に行われる。そして、ス
トッパ部材７１の側面がプランジャ６５ａの基本部６５
ａｌの先端に当接した位置、すなわちハウジング４６と
レバー６１との相対的な回転変位がなくなった位置にて
、ハウジング４６の回転は停止する。このハウジング４
６の回転に連動して、インプットシャフト４４を介して
バルブロータ３３も回転し、バルブロータ３３とバルブ
スリーブ３２との相対的な回転変位もなくなる。また、
ハウジング４６の回転は歯車５２．３１を介してモータ
Ｂ２の回転軸２８にも伝達され、同軸２８の回転変位量
はレバー６１の回転変位量に対応したものとなる。

一方、上記のように第２状態に設定された電磁切換え弁
７６は、パワーシリンダＢ４の左右油室７３ａ、７３ｂ
を同切換え弁７６を介して連通させる。これにより、′
パワーシリンダＢ４によるラックシャフト２４の駆動力
が解除され、右方向に変位していたラックシャフト２４
は、左右後輪ＲＷｌ、ＲＷ２がらの操舵反力及びスプリ
ング７５がリテーナ７７ａを介してストッパ部材８１ａ
を左方向に押圧する力により押圧されて、リテーナ７７
ａが張出し部７８ａに当接するまで、すなわち中立位置
に復帰するまで左方向に変位する。なお、このラックシ
ャフト２４の変位は、パワーシリンダＢ４の左油室７３
ａ内の作動油が電磁切換え弁７６を介して右油室７３ｂ
に流れ込む速度に対応するもので、それ程速くない、こ
れにより、左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２の操舵は中立状態に
徐々に復帰する。

上記ラックシャフト２４の左方向への変位により、ラッ
ク部２４ａに噛合したビニオン４１ａが回転し、アウト
プットシャフト４１及びジヨイントロッド６２を介して
レバー６１が回転され、同レバー６１も中立位置に徐々
に復帰する。かがる場合、プランジャ機構６５〜６８の
スプリング６５ｂ〜６８ｂの弾撥力は、上述したように
ハウジング４６、バルブロータ３３、歯車５２．３１、
モータＢ２の回転軸２８等の摩擦トルクより大きく設定
されているので、前記レバー６１の中立復帰により、ハ
ウジング４６はレバー６１との相対的な回転変位のない
状態を保ったまま中立位置に復帰する。このハウジング
４６の中立復帰に伴いバルブロータ３３、歯車５２．３
１、モータＢ２の回転軸２８等も中立位置に復帰する。

また、上記においては、左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２が左方
向に操舵されている状態から中立状態へ復帰する動作に
ついて説明したが、左右後輪ＲＷ１、ＲＷ２が右方向に
操舵されている状態から中立状態へ復帰する場合も、各
部材の変位方向が逆になるだけでほぼ同様に動作する。

このように、本件実施例によれば、プランジャ機構６５
〜６８のスプリング６５ｂ〜６８ｂの弾撥力をハウジン
グ４６、バルブロータ３３、歯車５２．３１、モータＢ
２の回転軸２８等の摩擦トルクより大きく設定すること
により、中立復帰装置ｆＢ５による左右後輪ＲＷＩ、Ｒ
Ｗ２の中立状態への復帰時、モータｂ２の回転軸２８も
正確に中立位置に復帰するようにしたので、前記中立復
帰後においても精度よく左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２を操舵
することが可能となる。その結果、車両の操安性が良好
となる。

次に、油圧制御バルブＢ２の感度を上述したように油圧
制御バルブ１７すなわち通常のパワーステアリング用油
圧制御バルブの感度より高くした理由について説明して
おく。本件実施例においては、ラックシャフト２４を中
立位置に付勢するため、中立復帰装置Ｂ５のスプリング
７５には所定の初期荷重が付与しである。そのため、モ
ータＢ２の回転により油圧制御バルブＢ３の流入出ボー
ト３７ａ、３７ｂ間に作動油圧を発生させても、この油
圧によりピストン７２が押圧される力がスプリング７５
の初期荷重より大きくなるまではラックシャフト２４が
変位せず、すなわち左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２が操舵され
ないので、同後輪ＲＷ１、ＲＷ２の操舵制御に遅れが生
じる。

このことをグラフを用いて説明する。第６図はモータＢ
２の回転角に対する油圧制御バルブにおける発生油圧の
変化を示すもので、実線Ｐ１は本件実施例の油圧制御バ
ルブＢ３の特性を示し、破線Ｐ２は通常のパワーシリン
ダ用油圧制御バルブの特性を示す。また、−転調線Ｐ３
はスプリング７５の初期荷重に打ち勝つための作動油圧
を示す。

このグラフによれば、破線Ｐ２の特性の油圧制御バルブ
を用いると、モータＢ２と回転角θが−θ２くθ〈Ｂ２
の関係にある間は、油圧制御バルブにより発生される作
動油圧Ｐ２が作動油圧Ｐ３より小さくて、ラックシャフ
ト２４を変位させることができないので、左右後輪ＲＷ
Ｉ、ＲＷ２の操舵制御の遅れが大きくなる。一方、本件
実施例のように、油圧制御バルブＢ３の感度を高めて発
生油圧の特性が実線Ｐ１のように急勾配で変化するよう
にすれば、モータＢ２の回転角が小さくても（θく一部
１又はθ〉θ、）、油圧制御バルブＢ３による作動油圧
Ｐ１は作動油圧Ｐ、より大きくなってラックシャフト２
４を変位させることができるので、左右後輪ＲＷＩ、Ｒ
Ｗ２の操舵における制御遅れを最小限に抑えることがで
きる。

また、油圧制御バルブＢ２を高感度化したことにより、
車両走行中、左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２が外力を受けてラ
ックシャフト２４を変位させようとした場合、油圧制御
バルブＢ３はこの変位に伴うバルブスリーブ３２の回転
に鋭敏に反応してこの外力を打ち消すための作動圧を急
上昇させてラックシャフト２４の前記変位に対抗する。

これにより、左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２の操舵が安定に保
なれ、すなわち後輪操舵装置Ｂの剛性が高く保たれる。

しかし、上記のように油圧制御バルブＢ２の感度を高め
た場合には、従来から知られているように同バルブＢ２
における振動現象の問題が発生する。そのため、本件実
施例においては、スプリング室６５ｆと油室６５ｉとの
間に固定オリフィス６５ｈを設けるようにして、プラン
ジャ６５ａ〜６８ａの振動を抑えることによりハウジン
グ４６とレバー６１との相対的な回転変位における振動
、すなわちバルブロータ３３とバルブスリーブ３２との
相対的な回転変位における振動を吸収するようにしてい
る。これにより、油圧制御バルブＢ２の高感度化に伴う
振動現象の問題が解決される。

また、左右後輪ＲＷＩ、ＲＷ２の中立復帰に伴うモータ
Ｂ２の回転軸２８の中立復帰時には、上述したように、
チェックボール６５βの作用によりプランジャ６５ａ〜
６８ａは瞬間的に変位可能であるので、前記中立復帰動
作に支障を来たすことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示す油圧制御バルブを適用した
前後輪操舵車の全体概略図、第２図は第１図の油圧制御
バルブ部の概略破断図、第３図は第１図の油圧制御バル
ブ部の詳細を示す一部破断正面図、第４図は第３図の一
部破断側面図、第５図は第１図の前後輪操舵車における
舵角比の特性を示すグラフ、及び第６図は第１図の油圧
制御バルブの特性を説明するためのグラフである。 符号の説明 Ａ・・・前輪操舵装置、Ｂ・・・後輪操舵装置、Ｂ１・
・−ステアリングリンク機構、Ｂ２・・・モータ、Ｂ３
・・・油圧制御バルブ、Ｂ４・・・パワーシリンダ、Ｂ
５・・・・中立復帰装置、Ｃ・・・電気制御装置、ＦＷ
Ｉ、ＦＷ２・・・前輪、ＲＷＩ、ＲＷ２・・・後輪、２
４・・・う・ツクシャフト、２８・・・回転軸、３２・
・・バルブスリーブ、３３−・・バルブロータ、４１・
・・アウトプットシャフト、４４・・・インプットシャ
フト、４６・・・ハウジング、６１・・・レバー、６２
、・・ジヨイントロッド、６５〜６８・・・プランジャ
機構、６５ａ〜６８ａ・・・プランジャ、６５ｂ〜６８
ｂ・・・スプリング、６５ｆ・・・スプリング室、６５
ｈ・・・固定オリフィス、６５ｉ・・・油室、６５β・
・・チェ・ツクボール、７１・・・ストッパ部材。 出願人　　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　　弁理士　長　谷　照　− （外１名） 第５図 （工） Ｃ動 第６Ｅ オー７め田転両

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中立位置からの回転変位に応じて左右後輪の操舵量を制
   御するモータと、左右後輪を操舵可能に連結するととも
   に中立位置からの軸方向の変位に応じて左右後輪を操舵
   するラックシャフトと、作動油の給排に応じて前記ラッ
   クシャフトを軸方向に変位させるパワーシリンダと、前
   記ラックシャフトを中立位置に復帰させる中立復帰機構
   とを備えた前後輪操舵車における後輪操舵装置に適用さ
   れ、モータの出力軸の回転に連動して回転するインプッ
   トシャフトと、前記インプットシャフトと一体的に回転
   するバルブロータと、前記ラックシャフトに噛合したピ
   ニオンを有するアウトプットシャフトと、前記バルブロ
   ータの外周上に組付けられるとともに前記アウトプット
   シャフトと一体的に回転するバルブスリーブとからなり
   、前記バルブロータと前記バルブスリーブとの相対的な
   回転変位により前記パワーシリンダに対する作動油の給
   排を制御する油圧制御バルブにおいて、前記インプット
   シャフトと一体的に回転するハウジングと、前記ハウジ
   ング内に揺動可能に収容されたレバーと、各一端にて前
   記ハウジングに各々支持されかつ各他端にて同他端に各
   々設けた各プランジャを介して前記レバーを相対抗する
   方向に各々付勢する少なくとも一対のスプリングと、前
   記ハウジングと一体的に回転するとともに前記ハウジン
   グと前記レバーとの相対的な回転変位がなくなる位置に
   て前記一対のプランジャを各々当接させることにより各
   プランジャの同位置から前記各スプリングによる付勢方
   向への変位を各々禁止するストッパ部材と、前記アウト
   プットシャフトと前記レバーとを連結して同アウトプッ
   トシャフトと同レバーとを一体的に回転させるジョイン
   トロッドとを設けたことを特徴とする前後輪操舵車にお
   ける後輪操舵装置のための油圧制御バルブ。