JPH0650283Y2 - 車両用パワステアリング機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両用パワステアリング機構に関する。

〔従来技術とその問題点〕

車両用パワステアリング機構において、左右両車輪を操
舵可能に連結するステアリングリンク機構のリレーロッ
ドの一部をピストンロッドとするパワシリンダと、同パ
ワシリンダへの圧油の給排を制御する制御弁を備えてな
る機構がある。

しかして、この種のパワステアリング機構においては、
従来、制御弁がパワシリンダに対して交差状に配設され
ており、また制御弁とパワシリンダが接続管を用いて接
続されている。このため、当該機構の組付に際して配管
作業が必要であってコストアップを強いられるばかり
か、配管に要する相当大きな空間を確保する必要があっ
て当該機構の小型化を図ることができない場合がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はかかる問題を解決すべくなされたもので、当該
車両用パワステアリング機構を、左右両車輪を操舵可能
に連結するステアリングリンク機構のリレーロッドの一
部をピストンロッドとするパワシリンダと、前記リレー
ロッドの他の一部に同軸的かつ一体的に形成したバルブ
スプールと、同バルブスプールの外周に同軸的かつ軸方
向へ摺動可能に組付けられて前記バルブスプールとによ
り前記パワシリンダへの圧油の給排を制御する制御弁を
構成するバルブスリーブを一体的に備えステアリングホ
イールの操作に応じて軸方向へ移動する作動ロッドを備
えてなり、かつ前記リレーロッドに前記制御弁とパワシ
リンダを接続する油路を設けてなる構成とした。

〔考案の作用・効果〕

本考案においては、パワシリンダへの圧油の給排を制御
する制御弁を、パワシリンダのピストンロッドを兼ねる
リレーロッドの一部に同軸的かつ一体的に形成したバル
ブスプールと、同バルブスプールの外周に同軸的かつ軸
方向へ摺動可能に組付けられてステアリングホイールの
操作に応じて軸方向へ移動する作動ロッドに一体的に形
成したバルブスリーブによって構成したため、当該制御
弁をパワシリンダに対して同軸的かつコンパクトに構成
することができ、これによって当該機構の小型化を図る
ことができる。また、パワシリンダと制御弁をリレーロ
ッドに設けた油路を通して接続したため、配管が不要と
なり、コストダウン及び当該機構の小型化を図ることが
できる。

また、本考案においては、バルブスリーブを一体的に備
えてバルブスプールの外周に同軸的かつ軸方向へ摺動可
能に組付けられた作動ロッドがステアリングホイールの
操作に応じて軸方向へ移動される構成（外側の部材が移
動される構成）であるため、バルブスリーブ内に同軸的
に組付けられるバルブスプールがステアリングホイール
の操作に応じて軸方向に移動される構成（内側の部材が
移動される構成）に比してシンプルかつコンパクトに構
成することができる。

〔実施例〕

以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第４図は前後輪操舵車を概略的に示していて、同車両に
おいて前輪側ステアリングリンク機構10を構成するラッ
クバー11はステアリングホイールWSの操作により左右方
向へ変位されるもので、各前輪WFに舵角を与えるナック
ルアーム12にタイロッド13を介して連結されている。な
お、ラックバー11,ナックルアーム12,タイロッド13の各
連結端部にはボールジョイントがそれぞれ介装されてい
る。また、後輪操舵装置は回転シャフト20を介してラッ
クバー11に連結されている。

回転シャフト20はメインシャフト21,前後一対の中間シ
ャフト22,23及びピニオンシャフト24の４本のシャフト
に分割されており、メインシャフト21は中間シャフト22
及びピニオンシャフト24を介してラックバー11に連結さ
れている。このメインシャフト21は車体に回転可能に支
持されていて、車体の前部から後方へ所定長さ延びてい
る。

後輪操舵装置は、第１図〜第４図にて示したように、回
転シャフト20と作動ロッド30を連結する連結機構Ａと、
両後輪WRを連結するリンク機構Ｂと、連結機構Ａとリン
ク機構Ｂを連結するとともに連結機構Ａからリンク機構
Ｂに伝わる力を助勢するパワステアリング機構Ｃを備え
ている。

連結機構Ａは、車体に組付けられるハウジングＨに組付
けられた入力軸41,第１連結体42,第２連結体43,ブッシ
ュ44,突起45,スプリング48及び駆動手段50を備えてい
る。入力軸41は、一対の軸受（図示せず）によってハウ
ジングＨに回転可能に組付けられていて、先端にて回転
シャフト20の中間シャフト23に連結されており、その軸
上には同入力軸41とによりボールねじを構成するボール
ナット46が組付けられている。ボールナット46は入力軸
41の回転によって軸方向へ移動するようになっていて、
その一側には角度θ傾斜するラック歯46aが一体的に形
成されている。

第１連結体42は、二分割可能な第１部材42A及び第２部
材42Bとこれら両部材42A,42Bの結合関係を調節するため
のボルト42C及びロックナット42Dからなり、両端軸部に
て一対の軸受61,62を介してハウジングＨに作動ロッド3
0の軸線L1に直交する軸線L2回りに回動可能に組付けら
れている。第１部材42Aはその下部外周に軸線L2を中心
とする円弧状に配設されたセクタ齒42a1（軸線L2に対し
て角度θ傾斜している）を一体的に有していて、同セク
タ齒42a1にてボールナット46のラック歯46aと噛合して
いる。しかして、両歯42a1,46aの噛合部におけるガタ及
び軸受61におけるガタは、第１部材42Aを軸線L2方向下
方へ移動可能としておいてハウジングＨに螺着したホル
ダHaを螺進させることにより無くすことができる。な
お、ホルダHaはロックナットHbにより固定されている。

第２部材42Bは、作動ロッド30の一部外周を包囲する環
状部42b1と、同環状部42b1から外方へ延びる一対の軸部
42b2,42b3を有していて、軸部42b2に設けた外スプライ
ン42b4にて第１部材42Aに設けた内スプライン42a2に軸
方向へ摺動可能かつ一体回転可能に嵌合されている。し
かして、両部材42A,42Bの同軸度及び軸受62におけるガ
タは、ガタ無く組付けられた第１部材42Aに螺着したボ
ルト42Cを螺進させて同ボルトの頭部テーパ面42c1を軸
部42b2に設けた内孔円錐面42b5に係合させ、第２部材42
Bを軸線L2方向下方へ押動することにより調整できるよ
うになっている。

第２連結体43は、環状に形成されていて、第１連結体42
の環状部42b1内に多数のボール47を介して回動可能に組
付けられており、図示中立位置にて作動ロッド30の軸線
L1回りに回動可能とされている。各ボール47は、第１連
結体42における環状部42b1の内周側両隅角環状面42b6,4
2b7とこれに対向する一対の環状面43a,43b（第２連結体
43の外周部に形成されている）間に図示しないリテーナ
とともに組込まれていて、第１連結体42の第２部材42B
や第２連結体43とによりころがり軸受を構成している。
また第２連結体43にはブッシュ44が組付けられている。

ブッシュ44は、その球状外周面にて第２連結体43に傾動
可能に組付けられていて、作動ロッド30間に介装したス
プリング48により外方へ付勢されている。スプリング48
は、ブッシュ44と第２連結体43間のガタを無くす機能
と、作動ロッド30の図示中立位置への復帰を助けるリタ
ーンスプリングとしての機能を有している。突起45は作
動ロッド30に一体的に設けられていて、作動ロッド30の
軸線L1に直交する方向に向けて延びており、ブッシュ44
に設けた内孔44a内に摺動自在に嵌合している。

駆動手段50は、駆動ギヤ51とピニオンシャフト52と電動
モータ53からなり、作動ロッド30をその軸線L1方向への
移動を許容してその軸線L1回りに回動させる機能を備え
ている。駆動ギヤ51は、内スプライン51aを有してハウ
ジングＨに軸受63,64を介して作動ロッド30の軸線L1回
りに回動可能に組付けられていて、内スプライン51aに
て作動ロッド30に設けた外スプライン30aに軸方向へ相
対移動可能に嵌合している。ピニオンシャフト52は、駆
動ギヤ51に噛合するピニオンを有してハウジングＨに軸
受（図示せず）を介して回転可能に組付けられていて、
電動モータ53の回転軸（図示せず）に動力伝達可能に連
結されている。電動モータ53は、ハウジングＨに組付け
られていて、その正転・停止・逆転が車速に応じて制御
されるように構成されている。

リンク機構Ｂは、中空状の作動ロッド30と、この作動ロ
ッド30を貫通して同軸的かつ摺動可能に設けたリレーロ
ッド71と、同リレーロッド71の左右両端にボールジョイ
ントを介して連結したタイロッド72,73と、各タイロッ
ド72,73にボールジョイントを介して連結したナックル
アーム74,75によって構成されていて、ナックルアーム7
4,75の左右方向への変位により両後輪WRが操舵されるよ
うになっている。リレーロッド71は、作動ロッド30を貫
通し両端が作動ロッド30からそれぞれ突出する第１ロッ
ド71Aと、同第１ロッド71Aの左右両端に螺着連結された
第２ロッド71B及び第３ロッド71Cと、各ロッド71B,71C
の螺合量を固定するロックナット71D,71Eによって構成
されていて、長さ調整ができるようになっており、また
第２ロッド71Bにはタイロッド73の球状端部73aとにより
ボールジョイントを構成するソケット71b9が一体的に形
成されるとともに、ハウジングＨに組付けた軸受ブッシ
ュ69に嵌合して同リレーロッド71の回り止めをなす二面
巾部71b8が形成されている。また、リレーロッド71と作
動ロッド30間にはスプリング31や左右一対のスラスト軸
受32,33が介装されていて、両ロッド30,71の相対的な軸
方向移動が弾撥的に伝達されるようになっている。

パワステアリング機構Ｃは、作動ロッド30からリレーロ
ッド71に伝わる力を助勢するものであり、制御弁C1やパ
ワシリンダC2等によって構成されている。制御弁C1は、
スプール型の制御弁であり、作動ロッド30の一部に形成
したバルブスリーブ30bと、リレーロッド71における第
１ロッド71Aの一部に同軸的に形成したバルブスプール7
1a1を備えていて、バルブスプール71a1に形成された供
給ポート71a2は第１ロッド71Aに設けた通孔71a3と第２
ロッド71Bに設けた通孔71b1を通して第２ロッド71Bに設
けた流入ポート71b2に連通し、またバルブスプール71a1
に形成された両排出ポート71a4は第１ロッド71Aに通孔7
1a3と分離して平行に設けた通孔71a5と同通孔71a5の端
部から径方向外方へ延びる通孔71a6と第２ロッド71Bに
設けた通孔71b3を通して第２ロッド71Bに設けた流出ポ
ート71b4に連通している。なお、流入ポート71b2は油圧
ポンプＰに接続され、流出ポート71b4はリザーバＴに接
続されている。

一方、パワシリンダC2は、ハウジングＨの一部を利用し
て構成したシリンダ本体Hcと、同シリンダ本体Hc内に軸
方向へ摺動可能に嵌挿されて左右一対の油室R1,R2を形
成するピストン71c1を備えていて、ピストン71c1はリレ
ーロッド71の第３ロッド71Cに一体的に形成されてい
る。第１図左方の油室R1は、第３ロッド71Cに設けた通
孔71c2と内孔71c3及び第１ロッド71Aに設けた通孔71a7
を通してバルブスプール71a1に形成された第１図左方ポ
ート71a8に連通し、また第１図右方の油室R2は、第３ロ
ッド71Cに設けた通孔71c4及び第１ロッド71Aに通孔71a6
と分離して平行に設けた通孔71a9を通してバルブスプー
ル71a1に形成された第１図右方ポート71a10に連通して
いる。

このように構成した本実施例においては、ステアリング
ホイールWSを操作すると、ラックバー11が左右方向へ変
位して前輪WFが操舵される。この操舵時には、ラックバ
ー11によって回転シャフト20が回転され、連結機構Ａに
おける入力軸41が回転されてボールナット46が移動され
第１連結体42がその軸線L2回りに回動する。

しかして、この第１連結体42の回動時、突起45の延出方
向が図示のごとく第１連結体42の回転軸線L2に対して傾
斜していなければ（一致しておれば）、前輪WFが右方又
は左方のいずれかの方向へ操舵されて第１連結体42がい
ずれの方向へ回動されても、第１連結体42,第２連結体4
3及びブッシュ44が一体となって軸線L2回りに回動する
のみで突起45は押動されず、作動ロッド30はいずれの方
向へも移動しない。したがって、このときには、前輪WF
が操舵されても後輪WRは操舵されない。

また、作動ロッド30が駆動手段50によって図示位置から
一方へ90度回動されていて、第１連結体42の回動時にお
いて突起45の延出方向が第１連結体42の回動軸線L2に対
して一方、即ち車両前方に向けて90度傾斜しておれば、
前輪WFが右方（又は左方）へ操舵されることによりもた
らされる第１連結体42の上方からみて反時計方向（又は
時計方向）への回動に伴なって突起45が第２連結体43及
びブッシュ44を介して左方（又は右方）へ押動され、作
動ロッド30がその軸線L1方向の左方（又は右方）へ移動
される。この作動ロッド30の移動はスプリング31等を介
してリレーロッド71に伝わるとともに、パワシリンダ機
構Ｃの作動をもたらすため、後輪WRがパワシリンダ機構
Ｃによって助勢されながら右方（又は左方）へ操舵され
る。すなわち、後輪WRの前輪WFに対する操舵方向が同相
とされる。上記作動において、突起45がブッシュ44を介
して押動されるときには、ブッシュ44が第２連結体43に
対して傾動しながら突起45上をその延出方向にて摺動す
る。以上の作動は、第１連結体42の回動時において突起
45の延出方向が第１連結体42の回動軸線L2に対して車両
前方へ傾斜しておれば、後輪WRの前輪WFに対する舵角比
に差は生じるものの、同様に得られる（後輪WRの前輪WF
に対する舵角比は、突起45の延出方向が第１連結体42の
回動軸線L2に対して車両前方に向けて90度傾斜している
とき最大である）。

更に、作動ロッド30が駆動手段50によって図示位置から
他方へ90度回動されていて、第１連結体42の回動時にお
いて突起45の延出方向が第１連結体42の回動軸線L2に対
して他方、即ち車両後方に向けて90度傾斜しておれば、
前輪WFが右方（又は左方）へ操舵されることによりもた
らされる第１連結体42の回動に伴なって突起45が第２連
結体43及びブッシュ44を介して右方（又は左方）へ押動
され、作動ロッド31がその軸線L1方向の右方（又は左
方）へ移動される。この作動ロッド30の移動も上述した
のと同様にスプリング31等を介してリレーロッド71に伝
わるとともに、パワシリンダ機構Ｃの作動をもたらすた
め、後輪WRがパワシリンダ機構Ｃによって助勢されなが
ら左方（又は右方）へ操舵される。すなわち、後輪WRの
前輪WFに対する操舵方向が逆相とされる。上記作動にお
いて、突起45がブッシュ44を介して押動されるときに
は、ブッシュ44が第２連結体43に対して傾動しながら突
起45上をその延出方向にて摺動する。以上の作動は、第
１連結体42の回動時において突起45の延出方向が第１連
結体42の回動軸線L2に対して車両後方へ傾斜しておれ
ば、後輪WRの前輪WFに対する舵角比に差は生じるもの
の、同様に得られる（後輪WRの前輪WFに対する舵角比
は、突起45の延出方向が第１連結体42の回動軸線L2に対
して車両後方に向けて90度傾斜しているとき最大であ
る）。

ところで、本実施例においては、車速に応じて制御され
る駆動手段50によって作動ロッド30がその軸線L1回りに
回動され突起45,ブッシュ44及び第２連結体43が第１連
結体42に対して回動されることにより、上記した第１連
結体42の回動軸線L2に対する突起45の延出方向が変化す
るため、後輪WRの前輪WFに対する舵角比及び操舵方向が
車速に応じて適宜変化する。また、本実施例において
は、駆動手段50によって作動ロッド30がその軸線L1回り
に回動されることによって後輪WRの前輪WFに対する舵角
比及び操舵方向が変化され、このとき第１連結体42が第
１図図示ごとく中立状態（直進状態）にあれば作動ロッ
ド30がその軸線L1方向へ移動しないため、後輪WRのアラ
イメントは全く変化せず操縦安定性は全く損なわれな
い。

更に、本実施例においては、パワシリンダC2への圧油の
給排を制御する制御弁C1を、パワシリンダC2のピストン
ロッドを兼ねるリレーロッド71の一部、すなわち第１ロ
ッド71Aに同軸的かつ一体的に形成したバルブスプール7
1a1と、同バルブスプール71a1の外周に同軸的かつ軸方
向へ摺動可能に組付けられてステアリングホイールWSの
操作に応じて軸方向へ移動する作動ロッド30に一体的に
形成したバルブスリーブ30bによって構成したため、当
該制御弁C1をパワシリンダC2に対して同軸的かつコンパ
クトに構成することができ、これによって当該パワステ
アリング機構Ｃの小型化を図ることができる。また、パ
ワシリンダC2と制御弁C1をリレーロッド71に設けた油路
（各通孔71a7,71a9,71c2,71c3,71c4）を通して接続した
ため、配管が不要となり、コストダウン及び当該パワス
テアリング機構Ｃの小型化を図ることができる。

また、本実施例においては、バルブスリーブ30bを一体
的に有してバルブスプール71a1の外周に同軸的かつ軸方
向へ摺動可能に組付けられた作動ロッド30がステアリン
グホイールの操作に応じて軸方向へ移動される構成であ
るため、バルブスリーブ内に同軸的に組付けられるバル
ブスプールがステアリングホイールの操作に応じて軸方
向に移動される構成に比してシンプルかつコンパクトに
構成することができる。

また、本実施例においては、連結機構Ａより後輪WR側に
パワステアリング機構Ｃを配設したため、後輪WRからの
外力によりリレーロッド71が軸方向へ押動されるときに
は、制御弁C1が作動して前記外力に対向する力が生じる
ようにパワシリンダC2を作動させる。したがって、前記
外力は打ち消され同外力によって後輪操舵装置が作動す
ることはない。

第５図は、本考案の他の実施例を示していて、同実施例
においては、リレーロッド171が第１ロッド171A（上記
実施例の第１ロッド71Aと第３ロッド71Cを一体にしたも
のであり、図示左端部に設けた二面巾部にて回り止めさ
れている）と第２ロッド171Bとロックナット171Cによっ
て構成されている。また、制御弁C1が、リレーロッド17
1における第１ロッド171Aに一体的に形成したバルブス
プール171a1と、作動ロッド130の内孔端部に嵌合されて
ピン130Bにより作動ロッド130に結合されたバルブスリ
ーブ130Aによって構成されている。しかして、同制御弁
C1の供給ポート171a2は第１ロッド171Aに設けた通孔171
a3と第２ロッド171Bに設けた通孔171b1を通してハウジ
ングＨに設けた流入ポートHpに連通し、両排出ポート13
0a1,130a2はバルブスリーブ130Aの外周と作動ロッド130
間に形成した環状の通路やバルブスリーブ130Aの端部外
周に形成した連通溝130a3を通してハウジングＨに形成
した流出ポートHrに連通し、図示左方のポート171a4は
第１ロッド171Aに設けた通孔171a5,171a6を通してパワ
シリンダC2の図示左方の油室R1に連通し、図示右方のポ
ート171a7は第１ロッド171Aに設けた通孔171a8,171a9を
通してパワシリンダC2の図示右方の油室R2に連通してい
る。なお、両通孔171a5,171a8は第１ロッド171Aの端部
から穿設されたのち端部開口をボール等にて閉じること
により設けられている。

その他の構成は上記実施例と実質的に同じであるため、
説明は省略する。また、この実施例の作動は上記実施例
の作動と実質的に同じであるため、説明は省略する。

〔変形例〕

上記各実施例においては、後輪操舵装置のパワステアリ
ング機構に本考案を実施したが、本考案は前輪操舵装置
のパワステアリング機構にも同様に実施することができ
るものであり、上記実施例に限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るパワステアリング機構を備えた後
輪操舵装置の縦断正面図、第２図は同平面図、第３図は
第２図のIII-III線に沿う部分破断側面図、第４図は第
１図〜第３図にて示した後輪操舵装置を備えた車両の一
例を概略的に示す平面図、第５図は本考案の他の実施例
を示す縦断正面図である。 符号の説明 WR……後輪（車輪）、WS……ステアリングホイール、Ｂ
……ステアリングリンク機構、Ｃ……パワステアリング
機構、C1……制御弁、C2……パワシリンダ、30,130……
作動ロッド、30b,130A……バルブスリーブ、71,171……
リレーロッド、71a1,171a1……バルブスプール、71a7,7
1a9,71c2,71c3,71c4……通孔（油路）、171a5,171a6,17
1a8,171a9……通孔（油路）。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−15233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−199771（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−61371（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−193870（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−37280（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−69334（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−104577（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−115489（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−70875（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−119259（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−193870（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−109071（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭54−9701（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】左右両車輪を操舵可能に連結するステアリ
   ングリンク機構のリレーロッドの一部をピストンロッド
   とするパワシリンダと、前記リレーロッドの他の一部に
   同軸的かつ一体的に形成したバルブスプールと、同バル
   ブスプールの外周に同軸的かつ軸方向へ摺動可能に組付
   けられて前記バルブスプールとにより前記パワシリンダ
   への圧油の給排を制御する制御弁を構成するバルブスリ
   ーブを一体的に備えステアリングホイールの操作に応じ
   て軸方向へ移動する作動ロッドを備えてなり、かつ前記
   リレーロッドに前記制御弁とパワシリンダを接続する油
   路を設けてなる車両用パワステアリング装置。