JPH0263968A - 車両の四輪操舵装置 - 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） 本発明は車両の四輪操舵装置に関し、より詳細には後輪
転舵機構のパワーシリンダ部を油圧制御する油圧制御機
構の改良に関する。

（従来の技術） 一般に車両の四輪操舵装置は、前輪を転舵させるための
前輪転舵機構と後輪を転舵させるための後輪転舵機構と
を備え、前輪の転舵量に応じて、後輪を転舵させ、車両
の走行安定性などを向上させている。

このような四輪操舵装置の後輪転舵機構は。

後輪を転舵させるための出力軸を油圧により作動させて
いるか、例えば、特開昭６２−３７２８０号公報などに
開示の四輪操舵装置か良く知られている。

上記公報に開示の四輪操舵装置においては、ハンドル操
作による前輪転舵量に応答して車幅方向に変位する制御
ロットを有している。制御ロットには後輪転舵機構の出
力軸を軸方向に変位させるための油路切換４え用の油圧
制御機構としての制御バルブか設けられている。

制御ハルツが、連結部を介して後輪転舵機構の出力軸に
並設され、制御ロットの変位に応じて後輪転舵機構の出
力軸か軸方向、すなわち車幅方向に変位し、その結果後
輪か転舵される。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、上述の制御バルブは、種々の条件（例え
ば、油圧解除時にも、ハンドル操作か可能となる様に制
御ハルツ内ての制御ロットか車幅方向に自由に移動てき
るなど）を満足させる様に設計する必要かある。このた
め、後輪転舵機構全体の車幅方向の長さか長大であると
いう問題点かあった。車幅方向に長大であると、レイア
ウトなどの車両の設計上の制約ともなる。

従って、本発明の目的は簡単な構成で後輪転舵装置をコ
ンパクトにすることかてき、車両搭載性およびレイアク
ト性か向トした車両の四輪操舵装置を提供することであ
る。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明の四輪操舵装置は 前輪転舵機構（Ａ）とそれと作動連結されている後輪転
舵機構（Ｂ）とを有し、前後輪共に操舵可ず駈でかつ後
輪転舵機構か油圧により後輪の出力軸（９）を軸方向に
変位させることにより後輪を転舵させる車両の四輪転舵
装置において ハンドル操作に応じて後輪を転舵させるための制御ロッ
ト（１５）と、該制御ロットの動きに応じて、該後輪転
舵機構のパワーシリンダ部（１２）に供給する油圧を制
御して該出力軸を油圧制御するための油圧制御機構（Ｄ
）とを備え、該油圧制御機構にロータリーバルブ機構を
設けたことを特徴としている。

（作用） 以上のように油圧制御機構にロータリーハルツを用いて
いるのて、本発明の四輪操舵装置によれば、後輪転舵機
構、特に油圧制御機構の車、福方向の長さか長大となる
ことを防げる。

（実施例） 以下１本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。尚、図面において同一部分は同一符号で示しであ
る。

第１図は、本発明の一実施例における車両の四輪操舵装
置の全体構成を示す概略システム図である。第１図にお
いて、左右の前輪ＩＬ、ＩＲを転舵するための前輪転舵
機構Ａは、ハンドル、すなわちステアリングホイール２
と、このステアリンクホイール２の回転運動を前輪操舵
用のラック軸４の軸方向の往復直線運動に変換するため
ラック軸４に設けられるラックアントビニオン機４１１
３と、ラック軸４の左右両端に、それぞれタイロッド５
Ｌおよび５Ｒを介して連結され、前輪ｌＬおよびＩＲを
それぞれ回動自在に支持するナックルアーム６Ｌおよび
６Ｒとから成る。

一方、左右の後輪７Ｌおよび７Ｒを転舵するための後輪
転舵ｆｉ！Ｂは、筒状グーシンク８内に図面において左
右方向（車幅方向）に摺動自在に保持された出力軸、す
なわち後輪操舵ロット９と、このロット９の左右両端に
それぞれタイロッドＩＯＬおよびＩＯＲを介して連結さ
れたナックルアームＩＩＬおよびＩＩＲとから成り、後
輪操舵ロット９か軸方向に変位することにより、後輪か
転舵される。

ラック軸４の軸方向変位賃は、ラックアントピニオン機
構１６によって回転運動として取り出され、これか前輪
の転舵量を示す。取り出された回転運動は、ユニバーサ
ルジヨイント１７および１８、それらを連結する中間ロ
ット１９を介して、後述の制御機構Ｃの入力軸１４に伝
達される。

後輪転舵機構Ｂのハウシング８内において後輪操舵ロウ
ト９には、リターンスプリンタ３６が介装されており、
このリターンスプリンり３６の付勢力によって、後述の
パワーシリンダ１２による助勢のない時には、後輪操舵
ロット９が中立位置に保たれる。ハウシンク８に設けら
れたパワーシリンダ１２は、ハウジング８の内部に画成
されたほぼ円筒形の室 １２ｃと、室１２の内周部に密着しながら軸方向に摺動
自在であり、かつ室１２ｃを第１および第２のシリンダ
室１２ａおよび１２ｂに分割するため後輪操舵ロット９
の外周に設けられたほぼ環状のピストン板１３とから成
っている。

ハウシング８は、中間部位から小径部分４０となってお
り、後輪操舵ロット９は、この小径部分４０において、
後述の油圧制御機構りの一部を成すポールジヨイント５
５を有するｕｌ　１のジヨイント部５４が設けられてい
る。

次に、ハウジング５０に収容された制御機構Ｃと油圧制
御機構りを説明する。後輪操舵ロット９を制御する制御
機構Ｃは、前述の入力軸１４および出力軸として制御ロ
ット１５を備えており、制御ロット１５は、後輪操舵ロ
ット９とほぼ平行に設けられている。また、制御機構Ｃ
には、車速に応じて転舵比（後輪転舵角／前輪転舵角）
を変更するためのパルスモータ２１か回転軸２６を介し
て接続されている。パルスモータ２１は、車両走行中の
車速を常時監視する車速センサ２２により検出された車
速に対応した出力か加えられる制御回路２３によって、
車速に応じてその回動量および回動方向か制御される。

後輪の転舵量は、転舵比センサ２４により検知され、制
御回路２３に情報か伝達されることにより、パルスモー
タ２１をフィードバック制御している。従って、制御機
構Ｃは、車速、前輪の転舵量および後輪の現実の転舵量
の３つのファクターに基づいて、後輪操舵ロット９を最
適の状態で変位させ、後輪を転舵させる。

制御ロット１５は、パワーシリンダ１２に与える油圧を
制御する油圧制御機構りの第２のボールジヨイント部５
１のポールジヨイント５２に連結されている。油圧制御
機構りは、前述のｍｌのボールジヨイント部５４、第２
のポールジヨイント部５２および両者を連結するスリー
ブ５３（第３図）とから成る。スリーブ５３は、後述の
ようにロータリーバルブを構成しており、油圧源３１の
油をポンプ３０により吸い一部げて油路３２を介してロ
ータリーハルツ内に導入する。導入された油は、ロータ
ｌノーハルツにより分配されて、それぞれ油路３４およ
び３５を介して第１および第２のシリンダ室１２ａおよ
び１２ｂに導入される。ロータリーバルブ内の油は必要
に応じて油圧源３１に戻される。油路３４および３５か
ら両シリンタ室１２ａおよび１２ｂに、ロータリーバル
ブにより負荷に見合って発生された圧油か制御ロット１
５により決められた（１供給される。これによって後輪
操舵ロット９を軸方向に変位させ後輪を転舵させること
がてきる。

制御機構Ｃの構成は、本願出願人の先願である特願昭５
９−４８０５４号明細書に記載のものとほぼ同しである
ので、ここては詳細は述べないか、第２ＵＡを用いて簡
単に説明すれば、以下のようになる。パルスモータ２１
の回転軸２６は、それに接続されたつオーム歯車機構２
７を介して揺動アーム２８に接続されている。更に、揺
動アーム２８にポールジヨイント５２によって制御ロッ
ト１５が接続されている。同時に制御ロット１５は、入
力軸１４の回転運動をも取り出す機構２９に接続されて
いる。従って、制御ロット１５は、パルスモータ２１の
回転および入力軸１４の回転に応じて軸方向に移動する
。

第３　［’、４は、第１図のＸ矢視方向の断面図てあり
、ロータリーバルブとなっている油圧制御機構りを示し
ている。制御機構Ｃの制御ロット１５（第３図において
、紙面に向かってポールジヨイント５２の裏側に配置さ
れている）の軸方向の動きによって、変位伝達ロット６
４の外周に回動自在に嵌合されているスプール６５にピ
ン７０を介して固設されているボールショイント５２は
、第３図において、紙面前方と後方との間で変位伝達ロ
ッド６４を中心として揺動する。変位伝達ロッド６４は
、一端なブッ？五ｄ７によりまた、他端を軸受６８によ
り、支持されているので、不図示のシャーシーなどに固
定されたケース５６内で回動自在であるが軸方向には移
動不箋となっている。

変位伝達ロッド６４の軸方向においてボールジヨイント
５２と反対側にはピン７１を介してポールジヨイント５
５が固設されている。ポールジヨイント５５も、ポール
ジヨイント５２と同様に変位伝達ロッド６４を中心とし
て揺動自在となっている。

変位伝達ロット６４には、管状のスプール６５か嵌装さ
れており、このスプール６５と、ケース５６との間には
外周面に複数の油溝か刻設された円筒形のスリーブ５３
が嵌装されている。スリーブ５３の油溝には、ケース５
６に刻設された孔を介してそれぞれ油路３２．３３．３
４および３５が所定の位δに接続されている。

スリーブ５３とポールジヨイント５５の変位伝達ロット
６４との接続部との間には、バルブセンタリング機構か
設けられている。このバルブセンタリング機構は、正常
作動時には油圧センタリングかとれるために不要である
か、油圧解除時または油圧機能低下時などのフェールセ
ーフ時には、安全のため自己センタリンク機構が必要で
あるために設けられている。バルブセンタリング機構は
、第４および第５図に関して後述するように、スプール
６５に嵌合したキャップ７３と、キャップ７３に係合す
る２つのピン６１および６３と、コイルバネ６６とから
成っている。また、変位伝達ロット６４は、制御ロッド
１５および後輪操舵ロット９に対してほぼ直交するよう
に設けられている。

第６図に示すように、ポールジヨイント５５は、ブツシ
ュ７２を介して後輪操舵ロット９に対して接続されてい
る。ポールジヨイント５５か矢印Ｚ方向へ揺動すると、
後輪操舵ロット９か軸方向に移動するのであるか、変位
伝達ロット６４の回転変位を後輪操舵ロット６４の軸方
向変位に置き換える時に生じる思量のずれｅに対応する
ため、ポールジヨイント５５は。

ピン７１の軸方向にフッシュア２と共に摺動できるよう
になっている。

また、第３（２Ｉに示すように、後輪操舵ロッド９は、
第１のボールジヨイント部５４に固設されたボルトピン
６９と係合することによって軸方向に移動自在であるか
、回動出来ないようになっている。更に、スリーブ５３
は、変位伝達ロット６４にピン６２によって結合されて
いるために、後輪操舵ロッド９の負荷に応じたバルブ開
度を保持しつつ、スリーブ５３は伝達ロッド６４と同方
向に回転する。

ここで、第４図および第５図に基づいて、前述のバルブ
センタリング機構を説明する。はぼ円筒形のキャップ７
３の外周面に軸方向に延在する長ｊ、ｌｌ７５か刻設さ
れており、この長溝７５に変位伝達ロッド６４（スリー
ブ５３）に結合したピン６３か嵌合しており、また、キ
ャップ７３のＶ字型の溝７４に、スプール６５に結合し
たピン６１か係合している。また、キャップ７３は、軸
方向に移動できるようになっている。正常作動時には、
油圧センタリングかとれるために、中立状態（スプール
６５とスリーブ５３との間に相対変位かない状態）とな
り、キャップ７３と各ピン６１および６２は第４図もし
くは第５（ａ）図に示すような状ｆ島にある。

ところが、スプール６５およびスリーブ５３に相対変位
か生しると、キャップ７３の溝７４の傾斜に沿ってキャ
ップ７３は軸方向へ移動（第３図てみて右方向）シ、コ
イルハネ６６をたわませる（この時キャップ７３は軸方
向へのみ移動する）。この状態か第５（ｂ）ｆｌの状態
であり、軸方向の相対変位９ｄか生している。この相対
変位量は、コイルバネ６６の付勢力、すなわち中立位置
に戻そうとする力によって相殺され、スプール６５およ
びスリーフ５３は中立位置（第５図（ａ）に示す状態）
に保持されることになる。この結果、自己センタリング
機構か達成できる。

以」二説明した、本実施例の四輪操舵装置の作動は以下
の通っである。第１図に関して説明したように、ステア
リングホイール２を回転操作すると、それに応じて制御
ロット１５か、軸方向に移動し、その軸方向移動量がポ
ールジヨイント５２に伝達されスプール６５か回転する
。

スリーブ５３とスプール６５との間で、ロータリーパル
プか構成され、ポールジヨイント５２の揺動に応じて、
すなわちスプール６５の回転量に応じて第１および第２
のシリンダ室１２ａ、１２ｂに所定の油圧か供給され、
後輪操舵ロット９か油圧により助勢される。

この結果、後輪操舵ロット９か軸方向に変位し、後輪か
転舵される。また、これと回持にポールジヨイント部５
５か変位し、変位伝達口・ント６４か回転する。従って
、ピン６２により変位伝達ロット６４に結合したスリー
ブ５３か後輪操舵ロット９の負荷に見合うハルツ開度保
ちつつ回転する。これによって、パワーシリンダ１２に
供給する油圧を制御し、後輪操舵ロット９の移動を制御
できる。

（発明の効果） 以上説明した本発明の車両の四輪操舵装置によれば、次
のような効果か得られる。

油圧制御機構にロータリーバルブを用いたのて、油圧制
御機構が後輪の出力軸に並設する必要かない。従って、
後輪転舵機構全体の車幅を減少させることがてきる。ま
た、後輪転舵機構をコンパクトにすることかでき、車両
搭載性およびレイアウト性か向上した車両の四輪操舵装
置を提供することができる。

更に、インナーボールジヨイント間か小さくなるため、
シャーシー性ス走か向上するのて、操縦性および安定性
か向上する。また、コストの低減も達成てきる。

自己センタリングミ１克を備えているのて、フェールセ
ーフ時などの場合に安全性か高くなる。

【図面の簡単な説明】

：ｔＳｔｔｚは、本発明の一実施例を示す四輪操舵装こ
の機略システム図てあり、 第２図は、後輪制御Ｊ１機構を示す概略図てあり、 第３図は、第１［１１のＸ矢視方向の断面図てあり、 第４図は、キャップの詳細を示す［Ａであり、 第５図（ａ）および（ｂ）は、バルブセンタリング機構
を示す図であり、 第６図は、後輪操舵ロッドとポールジヨイントとの接ｂ
Ａ部の詳細を示す図である。 ［主要部分の符号の説明］ Ａ−・・　・・・　・・・　・・・　前輪転舵機構Ｂ・
・・　・・・　・・・　・・・　後輪転舵機構Ｃ・・・
　・・・　・・・　・・・　制御機構Ｄ・・・　・・・
　・・・　・・・　油圧制御機構２・・・ ９・・・ ５２、 ステアリンクホイール 後輪操舵ロッド 制」ロフト ポールジヨイント 伝達ロッド ステラピンクモータ 制御器 菓１図 第４図 第５図 手糸売ネ由正書 （方式） ％式％ １　事件の表示 昭和６３年特許願第２１５０６５号 ２　発明の名称 車両の四輪操舵装置 補正をする者 事件との関係・特許出願人 住　所　　　東京部品用区大崎１丁目６番３号名称　　
ｆ４２０１　日本精工株式会社明細書１７頁第１３行目
の 「を示す図であり、」の後に以下を挿入する。 「それぞれキャップの異なる位置を示しており、出願時
提出の図面第５図（ａｌ及び（ｂｌ　を添付のものと差
し替える。 図 面 」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前輪転舵機構とそれと作動連結されている後輪転舵
   機構とを有し、前後輪共に操舵可能でかつ後輪転舵機構
   が油圧により後輪の出力軸を軸方向に変位させることに
   より後輪を転舵させる車両の四輪転舵装置において、 ハンドル操作に応じて後輪を転舵させるための制御ロッ
   ドと、該制御ロッドの動きに応じて、該後輪転舵機構の
   パワーシリンダ部に供給する油圧を制御して該出力軸を
   油圧制御するための油圧制御機構とを備え、該油圧制御
   機構にロータリーバルブ機構を設けたことを特徴とする
   四輪操舵装置。 ２、前記ロータリーバルブ機構は、油圧解除時または油
   圧機能低下時に、出力軸を中立位置に保持するためのセ
   ンタリング機能を備えていることを特徴とする請求項１
   に記載の四輪操舵装置。