JPH01297376A - ４輪操舵装置 - 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、前輪の操舵に応じて後輪を操舵する４輪操舵
装置に関するものである。

〈従来の技術〉 ４輪操舵装置において、前輪の操舵と連動して後輪操舵
装置の入力部材を作動させる作動装置としては、従来か
らさまざまな方式が考えられている。その中の一つとし
て、前輪の操舵に連動してレリーフ圧が変化するレリー
フ弁と流体配管を用いて、作動が常に確実で、設置が容
易な油圧式がある。

この油圧式では、前輪作動ロッドに設けられたカム部材
が、前輪操舵により左右に移動し、この動きをレリーフ
弁のスプールの押し込み量で検出して、ポンプからの作
動流体のレリーフ圧の大小に変換する。この流体圧を４
ポート切換弁を介して一対のシリンダに導き、これらの
シリンダにより作動されるラックを左右いずれかに移動
させる。

そのためラックと噛合うピニオン軸も回動し、それを入
力軸とした後輪サーボ弁の作用により、ポンプからの作
動流体を後輪側作動シリンダの一方の作動室に流入させ
、後輪を作動させるのである。

上記の油圧式において、前輪に対する後輪の同位相と逆
位相の切換えは、車速センサより検出された車速信号に
より制御される制御装置で作動される４ポート切換弁の
働きによりなされ、後輪は中速では操舵されず、低速で
は前輪に対して逆位相、高速では同位相に操舵される。

ポンプから前輪を操舵させるための圧力流体は前輪側サ
ーボ弁を経て前輪パワーシリンダに導かれる。また前輪
を操舵させるための圧力流体の一部をポンプと前輪側サ
ーボ弁の間から分流させ、固定絞りを経て前述のレリー
フ弁に導かれ、さらに後輪入力部材を往復動させる圧力
流体が、前記固定絞りと前記レリーフ弁の間から導かれ
ている。

途中の管路に設けられた固定絞りは前記レリーフ弁と後
輪入力部材に導く圧力流体の流量を一定に調整している
。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが上記の方式では、後輪入力部材を往復動させる
圧力流体は、前輪を操舵させるための圧力流体の一部を
ポンプと前輪側サーボ弁の間から圧力調整せずに導入さ
れ、途中の管路に固定絞りを設けて流量を一定に調整し
ているだけである。

そのため市軸操舵によって前輪側サーボ弁が作動しその
入力圧が変動した場合、それに伴い途中の管路に設けら
れた固定絞りを通過する圧力流体の流量も変動してしま
う。その結果、後輪入力部材の往復動が不安定になり、
後輪の操舵が精度良く出来な（なる。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は上述した課題を解決するためになされたもので
、前輪の操舵に応じて移動する前輪作動ロッドと、この
前輪作動ロッドに設けられた一対のカム部材と、前輪が
操舵された場合に前記カム部材により作動されポンプか
らの作動流体の圧力を制御する一対のレリーフ弁と、前
輪パワーシリンダと前記ポンプの間に配置され前記ポン
プからの作動流体の給排を制御する前輪サーボ弁と、−
対の作動室を有しこの作動室の差圧により往復動させる
後輪人力部材と、この後輪入力部材の移動方向に応じて
後輪を操舵する後輪操舵装置と、前記レリーフ弁にて制
御された圧力を車速に応じて前記後輪入力部材の一方の
作動室に導く４ポート切換弁と、前記前輪側サーボ弁と
前記ポンプの間に配置され前記ポンプの間の圧力流体の
圧力をある値に保持する逆止弁と、この逆止弁と前記ポ
ンプの間と前記４ポート切換弁との間に配置され前記後
輪入力部材を往復動させる圧力流体の流量を一定に保つ
機能をもつ流量制御弁とによって構成したものである。

く作用〉 前輪が中立位置付近にある場合は、各レリーフ弁のスプ
ールはどちらも押し込まれないので、４ポート切換弁の
入口ポートには圧力差が生じない。

そのため、４ポート切換弁の作動状態にかがわらず、後
輪入力部材は作動しないので、後輪は操舵されない。前
輪操舵角が増大すれば、その操舵方向に応じてレリーフ
弁のスプールの何れか一方が押し込まれ、これに対応す
るレリーフ弁のレリーフ圧が増大し、対応する４ポート
切換弁の入口ポートの圧力が前輪操舵角に応じて上昇す
る。この圧力は４ポート切換弁の作動状態に応じて後輪
入力部材の一方の作動室に導入され、後輪入力部材を移
動させる。゛４ポート切換弁は、前輪に対する後輪の操
舵を車速に応じて切換えられるため、低速の場合は前輪
と逆位相に、高速の場合は前輪と同位相に操舵される。

前輪側サーボ弁とポンプの間に設置された逆止弁は、前
輪側ポンプとその逆止弁との間の圧力をある指定圧（た
とえば６ｋｇｆ／ｃｍ２）に保持する働きをする。この
指定圧に保持された圧力流体が前述のレリーフ弁により
調整され後輪入力部材を往復動させる圧力流体となる。

逆上弁の設置により、小操舵角範囲においても入力圧が
指定圧に保持されるため、前輪操舵に対する後輪操舵の
応答がよくなる。

さらに流量制御弁により、前輪側サーボ弁の作動による
負荷圧の変動にかかわらず後輪側制御の流量を一定に保
つことができ、後輪操舵の精度が向上する。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明による４輪操舵装置を示すもので、自
動車エンジンにより駆動されるタンデム型の供給ポンプ
３７は、前輪側ポンプ３７ａと後輪側ポンプ３７ｂより
なり、前輪側ポンプ３７ａから吐出される一定量の作動
流体は、逆止弁４２を経て、前輪操舵装置１０のサーボ
弁１２に供給される。一方後輪側ボンブ３７ｂから吐出
される一定量の作動流体は、後輪操舵装置２０のサーボ
弁２３に供給される。

前輪操舵装置ＩＯは、操舵ハンドルＩＩＯ回動を前輪作
動ロッド１４の往復動に変換するラックピニオン機構１
３に伝達する途中に設けた前輪サーボ弁工２と、前輪作
動ロッド１４に連結された前輪パワーシリンダ１５を主
な構成部材としている。前輪サーボ弁１２は操舵ハンド
ル１１がら入力軸１２ａを経て与えられるハンドルトル
クに応じて作動し、前輪パワーシリンダ１５の両作動室
に供給される作動流体の給排を制御する。かがる前輪パ
ワーシリンダ１５の作動により、前輪作動ロッド１４が
移動し、操向リンク機構１６を介して前輪１８を操舵さ
せる。使用済の作動流体は、リザーバ′３９に排出され
る。

また、前輪作動ロッド１４に固定された作動部材１７に
は、一対のカム部材３０ａ、３０ｂが設けられ、一方車
体には一対のレリーフ弁３１ａ。

３１ｂが取り付けられている。各レリーフ弁３１ａ、３
１ｂは弾性的に押込み可能なスプール３２ａ、３２ｂを
有し、それらのレリーフ圧は通常は０であるが、スプー
ル３２ａ、３２ｂの押込み量の増加に応じて増加してい
く、同一の特性を有している。

第１図に示されているように、操舵角が０の状態では、
各スプール３２ａ、３２ｂは先端のローラがカム部材３
０ａ、３０ｂがら外れた位置にあり、その押込み量はＯ
である。そして、例えば前輪が右向きに操舵されて作動
部材１７が左方に移動すると、スプール３２ａがローラ
を介してカム３０ａにより押込まれ、レリーフ弁３１ａ
のレリーフ圧が前輪操舵角の増加に対して比例して増加
する。各レリーフ弁３１ａ、３１ｂの入口ポートには互
いに別個の管路３８ａ、３８ｂを経て前輪側ポンプ３７
ａと前記逆止弁４２の間から前輪側ポンプ３７ａからの
作動流体の一部が導入され、また各管路３８ａ、３８ｂ
には、それぞれ同一の圧力補償機構付流量制御弁４３ａ
、４３ｂが設けられている。そして各レリーフ弁３１ａ
、３１ｂの出口ポートは、リザーバ３９に連通されてい
る。

後輪操舵装置２０は、後輪サーボ弁２３と後輪パワーシ
リンダ２６を主な構成部材としている。

後輪パワーシリンダ２６は、自動車の車体に固定したシ
リンダ２６ａ内にピストン２６ｂを嵌合させ、このピス
トン２６ｂに固定されて両側に延びる後輪作動ロッド２
５をシリンダ２６ａの両端部より液密で摺動自在に突出
させて構成され、ピストン２６ｂの両側とシリンダ２６
ａの両側内面との間には、図示の中立位置にピストン２
６ｂを復帰させる復帰バネ２８が設けられている。後輪
作動ロッド２５の両端には操向リンク機構２７を介して
１輪１９が連結されている。

後輪サーボ弁２３は、入力軸２３ａと帰還軸２３ｂの相
対回動に応じて作動し、後輪側ポンプ３７ｂから供給さ
れる作動流体を、後輪パワーシリンダ２６の両作動室２
６ｃの一方に供給し、他方からの作動流体をリザーバ３
９に排出する作用をなす。入力軸２３ａはラックピニオ
ン機構２２を介して入力部材２１により回動され、帰還
軸２３ｂはラックピニオン機構２４を介して後輪作動ロ
ッド２５により回動されるようになっている。

また入力部材２１の両端部には、入力部材２Ｉを液密に
嵌挿する一対の作動シリンダ３５ａ、３５ｂが形成され
、各作動シリンダ３５ａ、３５ｂには入力部材２１を図
示の中立位置に付勢する一対の戻しバネ２９が設けられ
ている。

さらに前述の各レリーフ弁３１ａ、３１ｂと各作動シリ
ンダ３５ａ、３５ｂの間に４ボ一ト３位置切換弁３３が
設けられている。その４ボ一ト３位置切換弁３３の入口
ポート３３ａ及び３３ｂは、前記レリーフ弁３１ａ、３
１ｂと前記圧力補償機構付流量制御弁４３ａ、４３ｂの
各間の管路３８ａ及び３８ｂにそれぞれ連通され、出口
ポート３３ｃ及び３３ｄはそれぞれ作動シリンダ３５ａ
。

３５ｂの作動室３６ａ、３６ｂに連通されている。

前記４ポー　１・３位置切換弁３３は、車速か低速の場
合には１位置が選択され、中速の場合には中立の■位置
が選択され、高速の場合には■位置が選択されるよ・う
に、車速センサ４１により検出される車速に基づき作動
する制御装置４０により制御される。

また前記圧力補償機構付流量制御弁４３ａ、４３ｂは、
よく知られている様に差圧一定形減圧弁と絞り弁から構
成されており、前記差圧一定形減圧弁は入口側圧力の増
減と関連して増減する２次室圧力と出口側圧力との圧力
差を、その圧力差により作動されるスプールの開口面積
の増減によって一定に保つ働きがあり、２次室と出口の
間に設けられた前記絞り弁により、出口側流量を一定に
保つ機能がある。

次に上記した構成における動作について説明する。第１
図に示すように前輪１８が操舵中立位置付近にある場合
は、各レリーフ弁３１ａ、３１ｂのスプール３２ａ、、
３２ｂはどちらも押し込まれないので、４ボー　ト３位
置切換弁３３の入口ポート３３ａと３３ｂの圧力差は生
じず、４ポ一ト３位置切換弁３３の作動状態にかかわら
ず入力部材２１は戻しバネ２９により中立状態に保持さ
れ、後輪１９は復帰バネ２日により操舵中立位置に保持
される。

操舵ハンドル１１を時計（又は反時計）回転方向に回動
すれば、前輪作動ロッド１４は左方（又は右方）に移動
して前輪１８を右向き（又は左向き）に操舵し、同時に
カム部材３０ａ、３０ｂも左方（又は右方）に移動し、
一方のカム部材３゜ａ（又は３０ｂ）により一方のレリ
ーフ弁３１ａ（又は３１ｂ）のスプール３２ａ（又は３
２ｂ）を押し込んでレリーフ圧を上昇させる。そのため
４ボ一ト３位置切換弁３３の一力の入口ポート３３ａ（
又は３３ｂ）の圧力は上昇し、他方の入口ボー）３３ｂ
（又は３３ａ）の圧力はＯのままである。

操舵ハンドル１１を回動すれば前輪側サーボ弁１２が作
動してそのサーボ弁１２の負荷圧が変動し、前輪側ポン
プ３７ａからの圧力も変動するが、逆止弁４２により、
前輪側ポンプ３７ａとその逆止弁４２との間の圧力を指
定圧（たとえば６ｋｇｆ／ｃｍ２）に保持される。この
指定圧に保持された圧力流体が後輪入力部材２１を往復
動させる圧力流体となるが、さらに４ポート切換弁３３
に導かれる間に圧力補償機構付流量制御弁４３ａ。

４３ｂが設置され、その流量制御弁４３ａ、４３ｂの前
述のしくみにより、前輪側サーボ弁１２の作動による負
荷圧の増減に対して後輪側制御の流量を一定に保つこと
ができる。前記逆止弁４２により前輪操舵に対する後輪
操舵の応答が向上し、また前記圧力補償機構付流量制御
弁４３ａ、４３ｂにより後輪操舵の精度がよくなる。

車速が低速で４ボ一ト３位置切換弁３３の１位置が選択
されている場合は、一方の入口ポート３３ａ（又は３３
ｂ）の圧力は、出口ポート３３ｃ（又は３３ｄ）から一
方の作動シリンダ３５ａ（又は３５ｂ）の作動室３６ａ
（又は３６ｂ）に伝達されて入力部材２１を左方（又は
右方）に移動させる。この移動により後輪サーボ弁２３
の入力軸２３ａは、後方から見て時計（又は反時計）回
転方向に回動Ｌ７、後輪サーボ弁２３は後輪側ポンプ３
７ｂから供給される作動流体を後輪パワーシリンダ２６
の右側（又は左側）の作動室２６ｃに導入させ、左側（
又は右側）の作動室２６ｃの作動流体をリザーバ３９に
排出さゼ、後輪作動ロッド２５が左方（又は右方）に移
動して後輪１９を左向き（又は右向き）に操舵する。

また、後輪作動ロッド２５の移動は、ランクピニオン機
構２４を介して帰還軸２３ｂを入力軸２３ａと同方向に
回動させ、両軸２３ａ、２３ｂの相対回動角がＯとなる
位置まで後輪作動ロッド２５は復帰ハネ２８に抗して左
方（又は右方）に移動して停止する。

すなわち低速の場合は、第２図の特性Ａに示す如く、後
輪１９は前輪１８の操舵角に応じてその操舵方向と逆位
相に操舵され、低速にて小回りが可能となる。

また高速の場合は４ボ一ト３位置切換弁３３の■位置が
選択され、一方の人口ポーｔ−３３ａ（又は３３ｂ）の
圧力は、出口ポート３３　ｄ、　（又は３３ｃ）に伝達
されるので、第２図の特性Ｂに示す如く後輪１９は前輪
１８の操舵角に応じてその操舵方向と同位相に操舵され
、高速に応答住良（旋回できる。

また中速の場合は４ボ一ト３位置切換弁３３のＵ位置が
選択され、両出ロポート３３ｃ、３３ｄの圧力は同一と
なり、後輪１９は復帰バネ２８によって中立位置に保持
される。

第３図は、圧力補償機構付流量制御弁４３ａ。

４３ｂのかわりに減圧弁４４とオリフィス３４ａ。

３４ｂを設置した例で、第１図と同じ効果を得ることが
できる。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、ポンプとの間の圧
力を指定圧に保持する逆止弁←を備え、またこの指定圧
に保持された圧力流体が４ポート切換弁に導かれる間に
後輪側制御の流量を一定に保つための機構をもつ流量制
御弁を備えたことにより、後輪側制御の流量を前輪側サ
ーボ弁の負荷圧の変動に影響されないで一定に保つこと
ができるようになり、これによって後輪操舵の精度が向
上し、また圧力を一定に保つことができるようになり前
輪側操舵に対して後輪側を正確に操舵できる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は全体の構
造図、第２図は、前輪操舵角に対する後輪操舵角の特性
図、第３図は、別の実施例の構造図である。 １２・・・前輪サーボ弁、１４．・・前輪作動ロッド、
エフ・・・作動部材、２１・・・後輪入力部材、３０ａ
、３０ｂ・＝・カム部材、３１ａ。 ３１ｂ・・・レリーフ弁、３３・・・４ポート切換弁、
３７・・・ポンプ、４２・・・逆止弁、４３ａ、４３ｂ
・・・流量制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪の操舵に応じて後輪を同位相あるいは逆位相
   に操舵する４輪操舵装置において、前輪の操舵に応じて
   移動する前輪作動ロッドと、この前輪作動ロッドに設け
   られた一対のカム部材と、前輪が操舵された場合に前記
   カム部材により作動されポンプからの作動流体の圧力を
   制御する一対のレリーフ弁と、前輪パワーシリンダと前
   記ポンプの間に配置され前記ポンプからの作動流体の給
   排を制御する前輪サーボ弁と、一対の作動室を有しこの
   作動室の差圧により往復動させる後輪入力部材と、この
   後輪入力部材の移動方向に応じて後輪を操舵する後輪操
   舵装置と、前記レリーフ弁にて制御された圧力を車速に
   応じて前記後輪入力部材の一方の作動室に導く４ポート
   切換弁と、前記前輪側サーボ弁と前記ポンプの間に配置
   され前記ポンプの間の圧力流体の圧力をある値に保持す
   る逆止弁と、この逆止弁と前記ポンプの間と前記４ポー
   ト切換弁との間に配置され前記後輪入力部材を往復動さ
   せる圧力流体の流量を一定に保つ機能をもつ流量制御弁
   を備えたことを特徴とする後輪操舵装置。