JPH0230383Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 従来の車両用のパワーステアリング装置は車体
に設けた油圧シリンダの作動ロツドをリレーロツ
ドを介してナツクルに伝達していた。

ところが、油圧シリンダ、リレーロツドを設け
るため車体下面にスペースを設けなければなら
ず、車体の設計自由を減少させていた。

本考案は上記不具合を解消するもので、車輪を
回転自在に支持するナツクル、同ナツクルを固着
し車両の懸架装置に回転自在に装着されたキング
ピン、上記懸架装置に設けられ上記キングピンを
回転駆動するアクチユエータを備えた車両用パワ
ーステアリング装置であつて、上記アクチユエー
タは、上記懸架装置を固着されたケーシング内に
回転自在に配設され上記キングピンに固着された
ロータと、上記ケーシング内に設けられたステー
タと、上記ロータおよびステータの間に形成され
互いに対をなす第１、第２室と、上記ケーシング
内に設けられ上記ロータの凹部に挿入離脱可能に
形成された中立保持用のくさびとを有して構成さ
れ、上記ロータの凹部及び上記くさびがテーパ状
に形成され、更に、上記第１または第２室に油圧
を選択的に供給制御する油圧供給手段、上記くさ
びを駆動制御する駆動手段、ハンドル操作に応じ
て上記油圧供給手段と上記駆動手段の作動を制御
する制御手段を備えたことを特徴とする車両用パ
ワーステアリング装置に係り、アクチユエータを
キングピン周りの懸架装置に設けたため、車体下
面のスペースを有効に使用することができる。

特に、本願によれば、ロータの凹部に挿入離脱
可能に形成された中立保持用のくさびがケーシン
グ内に設けられると共に、ロータの凹部及びくさ
びがテーパ状に形成されているため、制御手段に
より駆動手段の作動を制御してロータの凹部への
くさびの挿入離脱状態を制御することにより、操
舵を必要としない時に確実に車輪を中立状態に保
つことができるし、操舵状態から中立状態への復
帰も確実に行うことができる。

以下、本考案の実施例について具体的に説明す
る。第１図〜第６図に示す第１実施例において、
前輪駆動車のリヤサスペンシヨン１は第１図に示
すように左右のトレーリングアーム２、同トレー
リングアーム２と図示しないコイルスプリングを
介して図示しない車体に装着されたビームアクス
ル３、同アクスル３にキングピン４によりほぼ水
平方向に回転自在に装着されたナツクル５からな
りナツクル５は後車輪６を回転自在に装着してい
る。ロータリアクチユエータ７はアクスル３の左
右両端にそれぞれ装着され、キングピン４を駆動
している。

すなわち、ロータリアクチユエータは第２図お
よび第３図（なお、ロータリアクチユエータは第
２図第３図において左右は対称に形成されている
が、両図においては左半分をくさび７６の作動状
態を示すものとして描いている。）に示すように、
アクスル３の端部に固着されたケース７１、同ケ
ース７１の中央円筒部７１２に回転自在に配設さ
れたロータ７２、上記中央円筒部７１２内に配設
されロータ７２の切欠き部に挿入され同ロータ７
２に対向する面を有するステータ７３、ロータ７
２とステータ７３との間に形成された第１室７４
と第２室７５を有している。くさび７６はケース
７１の左右に設けられた空所７７内に第２，３図
左右方向に移動可能に配設され、先端外周にスト
レート部７６１、連結部７６２、先きすぼまりの
小テーパ部７６３、先きすぼまりの大テーパ部７
６４を有し、ロータ７２に形成された凹所７８に
挿入嵌合可能になつている。凹所７８はくさび７
６が挿入されたときに、ストレート部７６１に当
接する第１辺７８１と小テーパ部７６３に当接す
る第２辺７８２、および第１辺７８１に連続しロ
ータ７２の外周に位置する湾曲部７８３を有して
いる。スプリング７９，８０はケース７１とくさ
び７６との間に介装され、くさび７６を凹所７８
に向つて押圧している。キングピン４は中間部外
周にセレーシヨン４１を形成し、ロータ７２の回
転軸線上に形成された穴に挿入され、同穴の壁に
形成されたセレーシヨンと上記セレーシヨン４１
とが噛み合いキングピン４はロータ７２に一体的
に回転するよう固定されている。油路４２はキン
グピン４を通つてロータ７２の凹所７８へ連通
し、油路４２の入口にはニツプル４３が設けられ
ている。キングピン４は上部をボールベアリング
８１により、下部をテーパローラベアリング８２
によりケース７１に支持され、上下両端にロツク
ピン４４によりナツクル５を固定している。８
３，８４，８５，８６，８７はオイルシールであ
る。９は空所７７内に設けられくさび７６の位置
を検出する位置センサである。

第４図に示すように、制御回路は油圧供給手段
としての４方切換弁１０、駆動手段としての３方
切換弁１１、制御手段としてのコントローラ１２
を有し、４方切換弁１０はエンジンにより駆動さ
れるオイルポンプ１３、リザーバ１４、ロータリ
アクチユエータ７の第１室７４と第２室７５にそ
れぞれ４つのポートを連通している。また、３方
切換弁１１はオイルポンプ１３、リザーバ１４、
およびロータリアクチユエータ７のニツプル４３
を介して油路４２にそれぞれ３つのポートを連通
している。コントローラには車速センサ１５、
Ａ／Ｄ変換器１６を介してハンドル角センサ１
７、位置センサ９を入力側に接続し、出力側に４
方切換弁１０の第１第２ソレノイド１８，１９、
３方切換弁１１のソレノイド２０を接続してい
る。

上記構造により、ハンドルを操舵しない中立状
態においては前輪は直進状態に位置している。ま
た、ハンドル角センサ１７がハンドルの中立を検
出しているため、コントローラ１２は第１第２ソ
レノイド１８，１９、ソレノイド２０を作動させ
ず、４方切換弁１０、３方切換弁１１を第４図の
状態に保持している。よつて、油路４２に油圧が
生じないため、くさび７６はスプリング７９，８
０の付勢力により第２，３図右半分に示すように
凹所７８に挿入され、ロータ７２はケース７１に
固定されている。したがつて、後車輪６は第１図
に示すように中立、すなわち直進状態に保持され
ている。

次に、車速が所定以下でハンドルを右方向に回
転させて、前輪を右へ操向させ、その操向角が一
定以上になると、ハンドル角センサ１７からの信
号によりコントローラ１２は３方切換弁１１のソ
レノイド２０をONさせ、オイルポンプ１３の油
圧を油路４２を介してくさび７６と凹所７８との
間に導く。すると、この油圧によりくさび７６は
スプリング７９，８０の付勢力に抗してキングピ
ン４から遠のく方向へ移動し、第２，３図左半分
に示す位置まで動いて停止し、凹所７８から抜け
出る。次に、位置センサ９がこのくさび７６の停
止を検出すると、コントローラ１２は第１ソレノ
イド１８をONにし、オイルポンプ１３と第１室
７４とを連通させ、この第１室７４の油圧により
ロータ７２は第１，３，４図反時計方向に回転
し、キングピン４を介してこの回転がナツクル５
に伝達され、後車輪６は第１図反時計方向（左方
向）に操舵される。なお、ロータ７２はステータ
７３に当接することによりその回転を停止され
る。このとき、凹所７８の湾曲部７８３は第５図
に示すようにくさび７６の大テーパ部７６４に当
接している。

つづいて、ハンドルを左方向に回転させて前輪
を中立（直進）方向に操舵し操舵角が一定以下に
なると、コントローラ１２はソレノイド２０を
OFFし、３方切換弁１１は油路４２をリザーバ
１４に連通させ、くさび７６に加わつている油圧
を解除する。そして、ソレノイド２０をOFF後
一定時間経過すると、コントローラ１２は第１ソ
レノイド１８をOFFし第１、第２室７４，７５
をリザーバ１４へ連通する。すると、くさび７６
はスプリング７９，８０によりキングピン４に向
つて付勢され、大テーパ部７６４が凹所７８の湾
曲部７８３に当接しているため、くさび７６の付
勢力はロータ７２に対して第５図矢印方向に作用
し、ロータ７２は第３，４図時計方向（右方向）
へ回転する。さらにスプリング７９，８０の付勢
力によりくさび７６が凹所７８内へ侵入し、大テ
ーパ部７６４が湾曲部７８３から第１、第２辺７
８１，７８２に当接しながら達する。そして、さ
らにスプリング７９，８０の力によりくさび７６
が移動すると第６図に示すように小テーパ部７６
３が第２辺７８２に当接して第６図中矢印方向の
力がロータ７２に作用するので、この小テーパ部
７６３によりロータ７２が時計方向に回転され小
テーパ部７６３の全周が第２辺７８２に当接する
ことによりくさび７６のキングピン４へ向つての
移動は停止され、後輪６は中立に復帰する。この
停止を位置センサ９が確認する。

また、車速が所定以下でハンドルを左方向に一
定以上回転させて前車輪を左へ操向させた場合も
上述と同様に作用し、コントローラ１２はソレノ
イド２０をONし、次に第２ソレノイド１９を
ONし、ロータ７２を第３図時計方向に回転さ
せ、後車輪を右方向に回転させる。そして、ハン
ドルの操舵角を一定以下にするとソレノイド２
０、第２ソレノイド１９がOFFとなりロータ７
２は逆転し後輪６は中立に復帰する。

次に、車速が所定以下でハンドルを例えば右方
向に一定以上回転させ、後車輪６を第２図左方向
（反時計方向）へ操舵した状態において、車速が
所定値を越えたということをコントローラ１２が
車速センサ１５の信号に基づき判断すると、ソレ
ノイド２０をOFFし、次に第１ソレノイド１８
をOFFしロータ７２は第２図時計方向に回転し、
くさび７６が凹所７８に嵌合し、ロータ７２は中
立に復帰する。

なお、車速が所定値を越えて走行中一定以上ハ
ンドルを回転させても後輪６は操舵されない。

したがつて、ロータリアクチユエータ７はキン
グピン４の周囲のアクスル３に設けられ、後車輪
６の裏部空所内に位置するため、車体下面に収容
部位を設ける必要がない。また、ロータリアクチ
ユエータ７は油圧によりキングピン４を直接回転
駆動させるので、アクスル３に操舵トルク反力が
生じず、アクスル３に車幅方向の力が加わらな
い。さらに、ロータリアクチユエータ７はくさび
７６のスプリング７９，８０の付勢力によりロー
タ７２を中立に復帰させるため、復帰作動が確実
である。また、くさび７６は凹所７８内に挿入さ
れたときには小テーパ部７６３を凹所７８の第２
辺７８２に当接させるため、くさび７６とロータ
７２との間にはがたが生じず後輪６を非操舵時確
実に直進状態に保持できる。また、くさび７６の
ストレート部７６１はロータ７２の回転方向に対
し傾斜し、ロータ７２が回転しようとするとスト
レート部７６１はくさび７６をキングピン４に向
つて第１辺７８１により押圧されるため、直進状
態時に後輪６からの衝撃力によりロータ７２に回
転方向の力が作用してもくさび７６はロータ７２
から抜け出ることがなく、ロータ７２は確実に回
転を禁止された状態を保持する。さらに、くさび
７６が凹所７８に侵入するときには、まず大テー
パ部７６４がロータ７２を押圧するが、大テーパ
部７６４とロータ７２の湾曲部７８３とは点接触
であるため、くさび７６とロータ７２との摩擦力
が小さく、また小テーパ部７６３が第２辺７８２
に当接したときには、小テーパ部７６３のくさび
７６の移動方向軸線からの傾斜が小さいため、上
記当接が線接触であつてもロータ７２を回転させ
る力が弱いため、くさび７６を押圧するスプリン
グ７９，８０の付勢力が小さくても良いものであ
る。加えて、キングピン４はロータ７２にセレー
シヨン４１を介して固定されているので、組立時
にはキングピン４をナツクル５の下辺からロータ
７２を通つてナツクル５の上辺に挿入することが
でき、したがつてナツクル５を一体構造とするた
め十分な強度を保つことができる。さらに、後輪
６に加わる踏面からの突き上げ力がナツクル５を
介してキングピン４に加わるが、これをテーパロ
ーラベアリング８２により支持し、また上記突き
上げ力の反力であるケース７１が下方へ押す力も
テーパローラベアリンング８２が支持するので、
キングピン４にこじりが生じることなく路面から
の力をロータリアクチユエータ７は支持できる。

第７図に示す第２実施例は第１実施例における
ステータ７３の変形例で、ステータ７３は第１、
第２ピストン７３１，７３２を有し、また第１、
第２ピストン７３１，７３２とステータ７３との
間に第１室７４′、第２室７５′を設けたものであ
り、第１、第２ピストン７３１，７３２をほぼ円
柱状に形成することによりピストン７３１，７３
２とに設けられたオイルシールをＯリングのよう
な円径状のものにできるためコストが低下する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す概略平面
図、第２図は第１図の−矢視拡大図、第３図
は第２図の−矢視図、第４図は第１実施例の
制御回路図、第５図は第１実施例の要部拡大断面
図、第６図は第１実施例の要部拡大断面図、第７
図は本考案の第２実施例を示す要部断面図であ
る。 ３……アクスル、４……キングピン、５……ナ
ツクル、６……後輪、７……ロータリアクチユエ
ータ、７２……ロータ、７４……第１室、７５…
…第２室、７６……くさび、７９，８０……スプ
リング、４２……油路、８１……ボールベアリン
グ、８２……テーパローラベアリング、９……位
置センサ、１０……４方切換弁、１１……３方切
換弁、１２……コントローラ、１５……車速セン
サ、１７……ハンドル角センサ、１８，１９，２
０……ソレノイド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車輪を回転自在に支持するナツクル、同ナツク
   ルを固着し車両の懸架装置に回転自在に装着され
   たキングピン、上記懸架装置に設けられ上記キン
   グピンを回転駆動するアクチユエータを備えた車
   両用パワーステアリング装置であつて、上記アク
   チユエータは、上記懸架装置を固着されたケーシ
   ング内に回動自在に配設され上記キングピンに固
   着されたロータと、上記ケーシング内に設けられ
   たステータと、上記ロータおよびステータの間に
   形成された互いに対をなす第１、第２室と、上記
   ケーシング内に設けられ上記ロータの凹部に挿入
   離脱可能に形成された中立保持用のくさびとを有
   して構成され、上記ロータの凹部及び上記くさび
   がテーパ状に形成され、更に、上記第１または第
   ２室に油圧を選択的に供給制御する油圧供給手
   段、上記くさびを駆動制御する駆動手段、ハンド
   ル操作に応じて上記油圧供給手段と上記駆動手段
   の作動を制御する制御手段を備えたことを特徴と
   する車両用パワーステアリング装置。