JPH02193776A - 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） この発明は、前輪の転舵に関連して後輪を転舵する４輪
操舵装置に関する。

（従来の技術） この種の装置として特開昭８３−１７６７８７号公報所
載のものが従来から知られているが、第３図はこの従来
の装置を示したものである。

この第３図の従来の装置によれば、ステアリングホイー
ル１を回すことによって前輪２を転舵するが、この前輪
の転舵に連動してステアリングシャフト３が回転する。

ステアリングシャフト３が回転すれば、ベベルギヤ４が
回転するとともに、このベベルギヤ４に連係したバルブ
ロッド５を揺動させる。このとき揺動軸６を傾けておけ
ば、その傾きに応じてバルブロッド５が引っ張られたり
押されたりする。このようにバルブロッド５が軸方向に
移動すれば。

それにともなって後輪用電磁制御弁７が切り換えられる
とともに、その切り換え位置に応じて後輪用シリンダ８
に圧力流体が供給される。

（本発明が解決しようとする問題点） 上記のようにした従来の装置では、後輪操舵機構がかな
り複雑になるという問題があった。

しかも、ステアリングシャフト３を介して、前輪操舵装
置と後輪操舵装置とを連係しているので、このステアリ
ングシャフト３が制約条件になってレイアウトが制限さ
れるという問題があった。

この発明の目的は、簡単な構造でしかもレイアウト上の
制約がない装置を提供することである。

（問題点を解決する手段） この発明は、前輪の転舵に連動して動作するとともに、
その転舵角に比例してメータリング流量を制御するメー
タリングシリンダと、後輪を転舵するための後輪用シリ
ンダと、この後輪用シリンダに圧力流体を供給する後輪
用ポンプと、上記メータリングシリンダからの流量に応
じて動作するとともに、前輪の転舵角が小さいときに動
作しない不感帯域を有するパイロットシリンダと、後輪
用ポンプと後輪用シリンダとの間にあって、パイロット
シリンダの動作に関連して後輪を前輪と逆相に切り換え
る逆相モード切り換え位置、及び、ソレノイドの励磁力
で後輪を前輪と同相に切り換える同相モード切り換え位
置とに切り換わる後輪用電磁制御弁と、この後輪用電磁
制御弁のソレノイドに接続したコントローラと、このコ
ントローラに車速信号を伝達する車速センサとを備えた
点に特徴を有する。

（本発明の作用） この発明は、上記のように構成したので、ステアリング
ホイールを大きく回すと、メータリングシリンダが動作
して所定の流体を吐出する。このようにして吐出された
流体圧はパイロットシリンダに供給され、当該パイロッ
トシリンダを動作させる。このパイロットシリンダの動
作によって、後輪用電磁制御弁を逆相モードに切り換え
る。

また、ステアリングホイールの回転角が小さいときには
、上記パイロットシリンダが不感帯域の範囲内で動作す
るので、当該パイロットシリンダが動いたとしても、後
輪用電磁制御弁が切り換わらない。

さらに、当該車両の車速が一定以上になると、コントロ
ーラが動作してソレノイドを励磁させ、後輪用電磁制御
弁をソレノイドの励磁力で同相モードに切り換える。

そして、上記のようにステアリングホイールを大きく切
るときは、車両が低速走行の場合なので、このときには
前後輪の操舵方向が逆になる。

また、高速走行時のようにステアリングホイールを小さ
く切るときには、ソレノイドによって後輪用電磁制御弁
が切り換えられ、前後輪の操舵方向が同じになる。

（本発明の効果） この発明の４輪操舵装置によれば、ステアリングホイー
ルを大きく切って前輪と後輪とを逆に転舵させるとき、
流体圧によって後輪用電磁制御弁を逆相モードに切り換
えるので、その信頼性が非常に高いものとなる。

また、従来のようにステアリングシャフトが制約条件に
なってレイアウトが制限されるような不都合もなくなる
。

（本発明の実施例） 第１図に示した第１実施例は、ステアリングホイール１
１のシャフト１２の先端にビニオン１３を設けるととも
に、このビニオン１３を前輪１４のラックシャフト１５
に形成したラック１６にかみ合せている。そして、ラッ
クシャフト１５は前輪用パワーシリンダＦＣのピストン
ロッドと一体化したものである。また、上記シャフト１
２には切換弁１７を設け、ステアリングホイール１１を
回すことによってシャフト１２が揺動するとともに、そ
の揺動に関連して上記切換弁１７が切り換わるようにし
た公知のものである。

そして、切換弁１７が上記のようにして切り換われば、
前輪用パワーシリンダの圧力室１８あるいは１９のうち
の一方の圧力室が、図示していないポンプに接続され、
他方の圧力室がタンクに接続するものである。

このように前輪用パワーシリンダＦＣに圧力流体が供給
されると、ラックシャフト１５が軸方向に移動するが、
ラックシャフト１５が図面右方向に移動すると前輪が左
に転舵され、左方向に移動すると前輪が右に転舵される
ようにしている。

上記前輪用パワーシリンダＦＣには、メータリングシリ
ンダＭＣを一体的に設けるとともに、このメータリング
シリンダＭＣの作動ロッド２０を上記ラックシャツ）１
５に連結し、作動ロッド２０とラックシャフト１５とが
一体となって同一方向に移動するようにしている。

上記のようにしたメータリングシリンダＭＣには、ピス
トン２１を摺動自在に内装し、このピストン２１の両側
にメータリング室２２．２３を区画している。そして、
このピストン２１はスプリング２４．２５の作用で通常
は図示の中立位置を保持させるとともに、この中立位置
にあるピストン２１に隣接してタンクポート２６．２７
を形成し、それらとは反対側に出入ボート２８．２９を
形成している。

いま、ステアリングホイール１１を回せば、ラックシャ
フト１５とともに作動ロッド２０が移動するので、作動
ロッド２０に設けたピストン２１も移動する。このよう
にピストンが移動すれば、当該メータリングシリンダＭ
Ｃのメータリング室２２．２３内の流体が通路３０．３
１に押し出される。

出入ボート２８．２９に接続した上記通路３０．３１は
、このパイロットシリンダＰＣのパイロット室３２．３
３に接続している。このパイロットシリンダＰＣは、シ
リンダ本体３４を後輪用シリンダＲＣのシリンダ本体３
５に固定している。このようにしたシリンダ本体３４に
は支持片３６を形成している。そして、パイロットシリ
ンダＰＣのビス・トンロッド３７の先端に設けたバルブ
駆動レバー３８は、上記支持片３６の先端を中心に回動
自在に支持されている。

上記のようにしたバルブ駆動レバー３８の他端は、後輪
用電磁制御弁ＲＶのスプール３９に形成したスプール孔
４０に挿入している。このスプール孔４０は、バルブ駆
動レバー３８の先端直径よりも十分に大きくし、パイロ
ットシリンダＰＣの動作量が少ないときには、バルブ駆
動レバー３８がスプール孔４０内を遊動し、この後輪用
電磁制御弁ＲＶが切り換わらないようにしている。そし
て、このパイロットシリンダＰＣが動作しても、後輪用
電磁制御弁ＲＶが切り換わらない範囲が、この発明の不
感帯域を構成するものである。

したがって、パイロットシリンダＰＣの一方のパイロッ
ト室３２に通路からの流体が十分に供給され、ピストン
ロッド３７が図面左方向に所定量以上移動すると、バル
ブ駆動レバー３８が図面時計方向に回動し、スプール３
９を図面右方向に切り換える０反対にパイロット室３３
に流体が供給されると、ピストンロッド３７が左に移動
してバルブ駆動レバー３８を反時計方向に回動する。こ
のようにバルブ駆動レバー３Ｂが反時計方向に所定量以
上回動すると、スプール３９が左方向に切り換わる。

また、後輪用電磁制御弁ＲＶは、その両端にソレノイド
４１．４２を設けるとともに、このソレノイド４１．４
２をコントローラＣに電気的に接続している。このコン
トローラＣには、車速センサー及び舵角センサーを接続
し、当該車両が中高速域にあるとき、いずれかのソレノ
イド４１あるいは４２が励磁し、スプール３９を切り換
えるようにしている。上記のようにした後輪用電磁制御
弁ＲＶは、その切り換え位置に応じて、後輪用シリンダ
ＲＣの圧力室４３．４４を後輪用ポンプＲＰあるいはタ
ンクＴに連通させるものである。

なお、上記後輪用電磁制御弁ＲＶは、その弁本体４５を
後輪用シリンダＲＣの後輪用シャフト４７に固定してい
る。そして、この後輪用シャフト４７は、後輪用シリン
ダＲＣのピストン４６と一体にしたものである。

しかして、ステアリングホイール１１を大きく左に切っ
たとすると、ラックシャフト１５と作動ロッド２０とが
大きく右に移動する。このように作動ロッド２０が右に
大きく移動すれば、それにともなってピストン２１の移
動量も大きくなるので、メータリングシリンダＭＣの出
入ボート２９から押し出される流量も多くなる。

このようにしてメータリングシリンダＭＣから押し出さ
れた十分な量の流体は、通路３１を経由してパイロット
シリンダＰＣのパイロット室３３に流入するとともに、
パイロット室３２の流体が通路３０及び出入ボート２８
を経由してメータリング室２２に戻される。したがって
、パイロットシリンダＰＣのピストンロッド３７が図面
力に移動する。このようにピストンロッド３７が右に移
動すれば、バルブ駆動レバー３８が反時計方向に回動す
るが、このときパイロットシリンダＰＣに十分な流量が
供給されているので、バルブ駆動レバー３８の回動量も
多くなる。このようにバルブ駆動レバー３８が大きく回
動するので、後輪用電磁制御弁ＲＶのスプール３９を左
方向に切り換える。

後輪用電磁制御弁ＲＶが左方向に切り換われば、後輪用
ポンプＲＰの吐出流体が後輪用シリンダＲＣの圧力室４
４に供給されるとともに、圧力室４３内の流体がタンク
Ｔに戻されるので、後輪用シリンダＲＣのピストン４６
が左方向に移動し後輪４８を前輪１４とは反対方向であ
る右方向に転舵する。

このように後輪４８が転舵されると、その後輪用シャフ
ト４７に固定した後輪用電磁制御弁ＲＶの弁本体４５も
スプール３９に追随して移動し、位置フィードバックが
機能する。

なお、ステアリングホイール１１を右に回せば、上記と
同様の原理で後輪４８が前輪１４とは反対方向である左
に転舵されるものである。

ステアリングホイール１１の操舵角が小さく。

メータリングシリンダＭＣの押し出し流体の量が少ない
ときには、パイロットシリンダＰＣの動作量も少なくな
って、バルブ駆動レバー３８の回動量も小さくなる。そ
のためにバルブ駆動レバー３８の先端がスプール孔４０
の範囲内で遊動する。つまり、パイロットシリンダＰＣ
が動作したとしても、その動作量が不感帯の範囲内にあ
るので後輪用電磁制御弁ＲＶが切り換わらない。

そして、このときにはコントローラＣの出力信号によっ
てソレノイド４１．４２が励磁されるが、コントローラ
Ｃは、車速と操舵方向とに応じて、後輪４８を前輪１４
と同一方向に転舵するように制御するものである。

上記のように第１実施例の装置によれば、前後輪を逆相
モードで転舵するときには、流体圧によって後輪用電磁
制御弁ＲＶが切り換わるので、その信頼性が高くなる。

ステアリングホイール１１を大きく切る逆相モードでの
信頼性が高まるので、それだけ危険が少なくなる。

また、従来のようなステアリングシャフト３も不要なの
で、レイアウト上の制約もなくなる。

第２図に示した第２実施例は、パイロットシリンダＰＣ
の構成を第１実施例と相違させたものである。すなわち
、この第２実施例のパイロットシリンダＰＣは、その両
側にパイロット室４９゜５０を形成するとともに、この
両パイロット室４９．５０のそれぞれは通路３０．３１
に連通している。このようにしたパイロット室４９．５
０にはピストン５１．５２を内装するとともに、このパ
イロット室４９．５０に設けたスプリング５３．５４の
作用で、通常は、当該ピストン５１．５２がシリンダ本
体５５内に形成した段部５６．５７に接触するようにし
ている。

上記のようにしたピストン５１．５２には、ピストンロ
ッド５８を摺動自在に貫通させるとともに、このピスト
ンロッド５８にはストー／バ５９．６０を形成している
。このストッパ５９．６０は、ピストン５１．５２が段
部５６，５７に接触しているとき、当該ピストン５１．
５２と一定の間隔を保つようにしている。したがって、
ピストン５１．５２が移動しても、それがストッパに出
る以前であれば、ピストンロッド５８が移動しない。そ
して、ピストン５１．５２の移動量が多くなると、ピス
トン５１．５２がストッパ５９．６０に当るので、当該
ピストンの移動にともなってピストンロッド５８も移動
するものである。

上記のようにピストン５１．５２がストッパ５９．６０
に当って移動すれば、ピストンロッドが移動してバルブ
駆動レバー３８を回動し、後輪用電磁制御弁ＲＶを切り
換える。

なお、この第２実施例では、スプール孔４０内に、バル
ブ駆動レバー３８の先端をピッタリとはめ込み、バルブ
駆動レバー３８が少しでも回動することによってスプー
ル３９が切り換わるようにしている。

したがって、この第２実施例では、パイロットシリンダ
ＰＣのピストン５１．５２がストッパ５９．６０に当る
までのストロークが不感帯域を構成することになるもの
である。

上記以外の構成は、前記第１実施例と同様なので、その
詳細な説明は省略する。

しかして、この第２実施例においても、ステアリングホ
イール１１を左に大きくきると１通路３１に押し出され
た流体でピストン５２が移動し、ストッパ６０に当ると
ともに、当該ピストン５２をさらに移動させる。そのた
めにピストンロッド５８が図面右方向に移動し、バルブ
駆動レバー３８を時計方向に回動させる。そして、この
実施例の場合にはバルブ駆動レバー３８が時計方向に回
動することによって、後輪用電磁制御弁ＲＶのスプール
３９が図面左方向に移動し、後輪用シリンダＲＣのピス
トン４６を図面左に移動して、後輪４８を前輪とは反対
方向である右に転舵する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示した機構図、第２図
は第２実施例の機構図、第３図は従来の装置の機構図で
ある。 １４・・・前輪、ＭＣ・・・メータリングシリンダ、Ｒ
Ｃ・・・後輪用シリンダ、４１．４２・・・ソレノイド
、Ｃ・・・コントローラ、ＲＰ・・・後輪用ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪の転舵に連動して動作するとともに、その転舵角に
   比例してメータリング流量を制御するメータリングシリ
   ンダと、後輪を転舵するための後輪用シリンダと、この
   後輪用シリンダに圧力流体を供給する後輪用ポンプと、
   上記メータリングシリンダからの流量に応じて動作する
   とともに、前輪の転舵角が小さいときに動作しない不感
   帯域を有するパイロットシリンダと、後輪用ポンプと後
   輪用シリンダとの間にあって、パイロットシリンダの動
   作に関連して後輪を前輪と逆相に切り換える逆相モード
   切り換え位置、及び、ソレノイドの励磁力で後輪を前輪
   と同相に切り換える同相モード切り換え位置とに切り換
   わる後輪用電磁制御弁と、この後輪用電磁制御弁のソレ
   ノイドに接続したコントローラと、このコントローラに
   車速信号を伝達する車速センサとを備えた４輪操舵装置
   。