JPH0263975A - 後輪舵角特性徐変機構 - 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４輪操舵車両の後輪舵角特性徐変機構に関する
ものである。

し従来のＶＬ術］ 後輪を前輪と逆位相に操舵する形式の４輪操舵車両は、
低速走行では後輪舵角比（前輪舵角に対する後輪舵角の
割合）が大きく、高速では後輪舵角比が次第に小さくな
ることが安全上好ましい。

例えば特開昭５９−７７９７２＠公報に開示される４輪
操舵車両では、歯車変速機の変速位置に対応して電子ｉ
、ＩＩ御装置に予め設定された後輪舵角比が選択され、
これに基づき後輪操舵アクチュエータの油圧回路を制御
する電磁方向切換弁が駆動される。

しかし、上述の４輪操舵車両では、第４図に示すように
、ハンドルを中立位置から僅かでも切ると、後輪も前輪
と逆位相に操舵される。この舵角特性では中・高速走行
時、ハンドルがやや切れ過ぎる傾向（車体の向きが急激
に変化する）があるので安全上好ましくなく、ハンドル
の切り角がある角度までは前輪が操舵されても後輪が操
舵されない不感帯特性をもつことが好ましい。

この不感帯を得る場合に、ハンドルに関連して往復運動
する入力部材と後輪を操舵する駆ｖＪｐＨ５材との間に
電磁クラッチなどを設けて、所要時期に電磁クラッチを
断・接するのが一般的であるが、これはクラッチ機構や
断・接時期を制御する機構が！ｌで、コストが高くなる
。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は構成が簡単で、作動が確実な後輪舵角特
性徐変機構を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成はハンドルの
中立位置からの切り角に対応して往復運動する入力部材
と、後輪操舵アクチュエータの油圧回路を制御する差動
制御弁の弁要素を往復運動させる駆動部材の内の一方の
部材に、往復運動方向とほぼ直角な方向に移動可能の突
片を支持し、他方の部材に突片の移ｉ１１領戚で当接可
能の切欠を設け、切欠と突片との運動伝達方向の遊隙が
突片の移動方向に関連して変化するようにしたものであ
る。

［作用］ 入力部材と駆動部材との当接部で、一方の当接部材を連
動伝達方向と垂直な方向へ移動すると、当接部の遊隙量
が変化するので、不感帯の幅が加減される。

入力部材はハンドルに切り角に対応して往復運動（往復
回動を含む）し、ハンドルの切り角が不感帯を超えると
、駆動部材も往復運動する。

［発明の実施例１ 第１図は本発明に係る舵角特性徐変機構を備えた４輪操
舵車両の概略構成図である。後輪操舵機構は前輪舵取機
ｌ１ｉＩ３０の出力軸２９と連動する入力軸１つの回転
を差動制御弁Ｂへ車速に関連して伝達する舵角特性徐変
機構Ａと、後輪操舵アクチュエータＦへの油圧回路を制
御する差動１ｌｉＩｉｔｉＩＩ弁Ｂと、後輪７１を駆動
する後輪操舵アクチュエータＦと、舵角特性徐変機構Ａ
の制御部材２０をあ１１１１１する不感帯制御手段Ｃと
を備えている。

舵角特性徐変機構△は入力軸１つにスプライン嵌合した
制御部材２ｏと差動制御弁Ｂを駆動する駆動軸２４に結
合した円筒部材２１とからなる。

駆動軸２４は入力軸１つと同軸に並ぶ。カップ形の円筒
部材２１の周面に形成した横形の切欠２１ａに対し、制
御部材２０から径方向に延びる突片２２が係合可能に構
成される。制御部材２０の環状溝に軸１７の制御レバー
１８が係合され、制御レバー１８の回動により制御部材
２０が軸方向に摺動される。車体側に回動可能に支持し
た軸１７のレバー１８ａは、アクチュエータＤのピスト
ンロンドと連結されて回動される。

アクチュエータＤはシリンダの内部に嵌装したピストン
により、油圧が導入される端ヱと大気下とを区画される
。レバー１８ａ、制御レバー１８は大気下に収容したば
ね１３によりに回転付勢され、１ｉｌｌ　）ｊ１１部材
２０の突片２２を円筒部材２１のり欠２１ａから軸方向
に離れさせる。

差動制御弁Ｂは４ボ一ト中立位置開放型またはブロック
型の方向切換弁であり、弁ハウジング１２２の内部に中
立戻しばねの力に抗して軸方向移動可能に嵌合したスプ
ール１２６が、連結手段１３６ａによりねじ軸１３０と
、−緒に軸方向に移動するように結合される。ねじ軸１
３０の右端部が駆動軸２４の端部に形成したリードの大
なるねじ溝を有するねじ穴１３１に螺合される。ねじ軸
１３０の左端部に形成したスプライン穴１３２に、従動
軸６がスプライン嵌合される。駆動軸２４の回転に伴っ
てスプール１２６が軸移動を生じると、油圧ポンプ２６
から圧油が管７２．７５を経て管７６８０の一方へ供給
され、他方の管の油が管７９．７７を経て油タンク２８
へ戻される。管７６．８０は後輪操舵アクチュエータＦ
の端室８９゜９１に連通される。

後輪操舵アクチュエータＦはシリンダ５７にビスｌ−ン
５６を嵌装して端室８９．９１が区画され、ピストン５
Ｇに結合したタイロッド６５がシリン／１５７の両ＯＭ
ｍから外方へ突出される。タイロッド６５は端室８９．
９１に収容した戻しばね５５の力により中立位置へ戻さ
れ、後輪７１を直進位置に保持する。タイロッド６５の
両端はそれぞれ補助ロッド６７を介して後輪ナックル６
９に連結される。後輪７１を支持する後輪ナックル６９
は、上下方向の支軸７０により車体に回動可能に支持さ
れる。

タイロッド６５の中立位置をより確実に保持するために
、タイロッド６５に結合した円錐穴または溝を有する受
入部材５８と、これに係合可能のロック部材５９とから
なる中立ロック機構Ｈが備えられる。アクチュエータＧ
のシリンダ６３の至９６へ圧油を供給すると、ピストン
６４によりばね６１の力に抗してロック部材５９が受入
部材５８から引き離される。

タイロッド６５の動作は受入部材５８とレバー９ａとの
間に連結したケーブル５０を介して、従動軸６へ回転と
して伝達される。従動軸６は駆動軸２４と独立に、ねじ
軸１３０を回転させ、スプル１２６を中立位置へ戻すよ
うに作用する。

第２図は前輪舵取機構３０と舵角特性徐変Ｆ３構Ａと差
動制御弁Ｂとの関係を示す斜視図である。

第２図には説明を簡単にするために、軸１７のｉｌｌｌ
ｌムレバー１８クチュエータＤが連結され、ばね１３は
外部に配設される。また、従ＣＪ軸６とレバー９ａとの
間には電磁クラッチ１１が設けられる。電磁コイル８が
励磁されると、従動軸６に結合したａ！擦根７に、レバ
ー９ａと一体の摩擦板９が７際係合され、レバー９ａの
回転が従動軸６へ伝達される。電磁クラッチ１１が遮断
されている時、レバー９ａとベルクランク１０との間に
掛は渡したばね５によりレバー９ａが遊回転され、ケー
ブル５０の弛みが取り除かれる。公知のように、実際に
はケーブル５０は一端を車体側に、他端を後輪操舵アク
チュエータＦのハウジング側にそれぞれ固定したアウタ
チューブに摺動可能に挿通される。

第１図に示すように、不感帯制御手段Ｃは舵角特性徐変
機構Ａにおいて１ｉｉｌ１２１１部材２０を軸方向に移
動し、突片２２と切欠２１ａの周方向の隙間を、車速に
関連して制御する。このため、不感帯制御手段Ｃは制御
部材２０に係合する制御レバー１８を駆動するアクチュ
エータＤと、アクチュエータＤのストロークすなわちア
クチュエータＤへの油量を調整する油量調整弁Ｅと、油
量調整弁Ｅを駆動する電磁コイル４７への電流を車速に
関連して制御する電流減算変換器４５とを備えている。

油量調整弁Ｅは３つのボートを有するハウジング４６の
内部に、２つの環状溝を有するスプール４８を嵌合して
なり、ばね４９ａを収容する端室４９と中央のボー１〜
とがアクチュエータＤの端室と連通される。中立位置で
スプール４８の環状溝に連通する右側のボートが管７８
．７２を軽て油圧ポンプ２６に、左側のボートが管７３
．７７を経て油タンク２８にそれぞれ連通される。スプ
ール４８に結合したロッド４８ａはハウジング４６の外
部へ突出してアマチュアを構成し、電磁コイル４７によ
り′Ｆｉ流に対応してばね４９ａに抗して左方へ付勢さ
れる。電磁コイル４７は車速か低いと電流が多く、車速
が高くなるほど電流が少なくなる電流減算変換器４５と
直列に電源バッテリ５１に接続される。変速機の出力軸
の回転を速度計１５へ伝達する可撓軸４３に、歯車様Ｍ
４４２を介して車速比例電流発生器４４が結合される。

車速比例電流発生器４４の両端子が電流減算変換器４５
に接続される。

次に、本発明による舵角特性徐変別欄を備えた４輪操舵
車両の作動について説明する。第１図において例えばハ
ンドル４１を右へ切ると、前輪舵取機構３０の出力軸２
９が回動され、腕３２によリドラッグリンク３３が前方
へ引かれ、前輪ナックル３８が支軸３４を中心として時
計方向へ回動され、前輪４０が右方へ偏向される。同時
に、出力軸２９の回動が入力軸１９へ伝達され、車速か
所定値以下にあり、ハンドルの切り角ないし前輪舵角が
所定値を超えると、制御部材２０の突片２２が円筒部材
２１の切欠２１ａに当接し、駆動軸２４が回転される。

この時、円筒部材２１がごく僅かに軸方向に移動し、ス
イッチ２３が動き、中立ロック１構Ｈのアクチュエータ
Ｇが駆動され、ロック部材５９が受入部材５８から引き
離される。

駆動軸２４の回転に対して従動軸６は回転せず、ねじ軸
１３０の回転を阻止するので、ねじ穴１３１とじ軸１３
０の間に相対回転位相差が生じ、ねじ溝のリード角に従
ってねじ軸１３０がスプール１２６を伴って右方へ移動
する。スプール１２６の軸移動に伴って油圧ポンプ２６
から圧油が管７２．７５、差動制御弁Ｂ、管７６を経て
アクチュエータＦの端室８９へ供給される。ピストン５
６と一緒にタイロッド６５が右方へ押され、後輪すツク
ル６９が支軸７０を中心として反時計方向へ回動され、
後輪７１が左方（前輪４０と逆位相）へ偏向される。こ
うして、低速走行での車両の小回り性が発揮される。端
室９１の油は管８０、差動制御弁Ｂ、管７７を経て油タ
ンク２８へ戻される。

車速か低いと、前述のように、電源バッテリ５１から電
流減算変換器４５を経て電磁コイル４７へ大電流が流れ
るので、油ｍ：ｌ整弁Ｅのスプール４８がばね４９の力
と釣り合う位置まで左方へ押される。油圧ポンプ２６の
圧油が管７２．７８を通り、スプール４８の右側の環状
溝から管４９ｂを経てアクチュエータＤの端室へ供給さ
れる。端Ｗ４９の油圧が高くなり、スプール４８が右方
へ戻される。こうしてアクチュエータＤへ送られる油量
が電磁コイル４７の電流に比例して制御される。

アクチュエータＤのＤラドが右方へ移動すると、制御部
材２０が入力軸１９に対して左方へ移動するので、制御
部材２０の突片２２と円筒部材２１の切欠２１ａとの周
方向の隙間が狭くなる。したがって、ハンドル４１を中
立位置から僅かに回転しただけで、突片２２が切欠２１
ａに当接し、入力軸１９の回転が駆動軸２４へ伝達され
、差動制御弁Ｂが作動し、前後輪操舵アクチュエータＦ
により後輪７１が操舵される。

車速か高くなると、電磁コイル４７の電流が少なくなり
、油量制御弁Ｅのスプール４８がばね４９ａの力により
一時的に右方へ戻され、管４９ｂの油がスプール４８の
左側の環状溝、管７３．７７を経て油タンク２８へ戻さ
れる。

こうして、車速が＾くなるに従って、電磁コイル４７へ
流れる電流が少なくなり、油量調整弁Ｅのスプール４８
が一時的に右方へ戻り、アクチュエータＤへの油量が少
なくなり、ばね１３の力によりＯラドが左方へ戻される
。この結果、制御１１部材２０が入力軸１９に対し右方
へ移動する。これまで切欠２１ａに当接していた突片２
２が切欠２１ａから離れ、円筒部材２１に備えた中立戻
しばね（図示せず）の作用により円筒部材２１が中立位
置の方へ戻るように回転される。

実際には切欠２１ａに突片２２に当接したままで、円筒
部材２１が中立位置の方へ戻された回転量だけ駆動軸２
４のねじ穴１３１とねじ軸１３０の間に螺動が生じ、ス
プール１２６が左方へ戻され、管７５が管８０に、管７
９が管７６にそれぞれ接続される。後輪操舵アクチュエ
ータＦのピストン５６が左方へ戻され、後輪７１の舵角
が減じられる。タイロッド６５の左方移動はケーブル５
０を介して従初軸６を回転させるから、ねじ軸１３０が
右方へ中立位置に戻ったところでタイロッド６５がその
位置に保持される。

以上の動作を第３図について説明すると、線ａ１で示さ
れる車速にある時、ハンドルを中立位置から前輪舵角θ
１に相当する角度に切るまでが不感帯であり、後輪は操
舵されない。車速か一定のままでハンドルをさらに切る
と、後輪舵角は１ｉａ１に沿って次第に増加する。仮に
前輪舵角がθ３、後輪舵角がα１になったところで車速
が高くなると、車速に対応して不感帯が前輪舵角θ１相
当分から前輪舵角θ２相当分へ増加し、前輪舵角が一定
（θ３のまま）でも、車速に増加につれて後輪舵角はα
１からα２へと小さくなる。前輪舵角に対する後輪舵角
の割合はその時の車速に対応する線ａ２の上へ移動し、
ハンドルの切り角に応じて線ａ２に沿って変化する。

第４図に示す実施例では、ハンドルの切り角に対応して
往復回動する入力軸１つの端部に、円筒部材に代る円板
８２が結合される。円板８２の周縁部に楔形の切欠２１
ａが設けられる。一方、差動制御弁Ｂの弁要素を駆動す
る駆動軸２４は入力軸１９と同軸に配設され、径方向に
延びる軸８１を結合される。軸８１に摺動可能にスプラ
イン嵌合した円筒形の制御部材２０から、突片２２が駆
動軸２４と平行に突出され、切欠２１ａに当接可能とさ
れる。図示してないが、υ制御部材２０は軸８１に支持
した前述の油圧アクチュエータＤにより軸方向に駆動さ
れ、これにより不感帯の幅が制御される。

第５図に示す実施例では、ハンドルの切り角に対応して
往復回動する入力軸１９の端部に扇形板８２が結合され
、この扇形板８２の周縁に横形の切欠２１ａが設けられ
る。差動制御弁Ｂの弁要素を駆動する駆動軸２４は入力
軸１９と同軸に配設される。入力軸１９の端部に結合し
た二股状のブラケット８５に、駆動軸２４と直交する軸
８４によりベルクランク８３が回動可能に支持され、ベ
ルクランク８３の端部に形成した球状の突片２２が切欠
２１ａに当接可能とされる。ベルクランク８３の端部８
３ａが例えば駆動軸２４の上に配設した前述のアクチュ
エータＤにより回動されると、突片２２が切欠２１ａの
長手方向すなわち入力軸１つに対し径方向に移動し、不
感帯の幅が制御される。

第６図に示す実施例では、駆動軸２４に結合した腕８５
ａの端部に、軸８６により腕８７が回動可能に支持され
、腕８５の端部に支持したローラ２２ａが切欠２１ａと
当接可能とされる。入力軸に結合された扇形板８２の切
欠２１ａは、Ｉ！８５ａの中立位置における腕８７の回
動に伴うローラ２２ａの移動軌跡から、両側周方向に同
幅となるように円弧状に拡がりをもつ。例えばＭＢ２の
軸８６を腕８５ａに支持した電動機によりウオーム歯車
磯構を介して駆動すると、不感帯の幅が制御される。

第４．５．６図に示す各実施例では、円板８２の周縁部
に横形の切欠２１ａを設けたが、例えば両側縁が平行な
切欠であっても、突片２２の径方向の位置に関連して円
板８２の遊回動し得る中心角が変化するので、車速が高
くなるにつれて突片２２ａを駆動軸２４の軸心側へ近づ
けるように制御すれば、所望の舵角特性が得られる。

第７．８図に示す実施例では、ハンドルの切り角に対応
して軸方向に往復運動する入力軸１９に、突片２２を支
持する円筒形の制御部材２０が回動可能かつ軸方向移動
不能に支持される。一方、入力軸１つと平行な駆動軸２
４に横形の切欠２１ａが形成され、この切欠２１ａに、
突片２２の球状端部２１ｂが当接可能とされる。制御部
材２０に形成した部分歯車２０ｂに、制御部材２０を回
動するためのアクチュエータＤのロンド１３ａのラック
が噛み合される。

第８図に示すように、駆動軸２４の端部にねじ軸２４ａ
が形成され、差動制御弁Ｂの内側弁要素１２８のねじ穴
１２８ａに螺合される。差動制御弁Ｂは回転型の方向切
換弁として構成される。ハウジング１２２の内部に円筒
形の外側弁要素１２７が回転可能に嵌合され、この内部
に円筒形の内側弁要素１２８が回転可能に収容される。

外側弁要素１２７と内側弁要素１２８との１と接面に弁
溝が形成され、両者の回転差動により弁溝の連通関係が
切り換わる。このような制御弁は、動力舵取装置におい
て公知であるので説明を省略する。

外側弁要素１２７の端部に従動軸６が結合され、従動軸
６のレバー９ａの端部に前ｊホしたケーブル５０が連結
される。

車速に関連してアクチュエータＤのロッド１３ａが駆動
されると、制御部材２０が入力軸１９に対して回動され
、入力軸１９と一緒に突片２２が切欠２１ａの長手方向
に移動し、不感帯が制御される。

ハンドルの切り角に対応する入力軸１９の例えば右方移
り邑が不感帯を超えると、突片２２が切欠２１ａに当接
して駆動軸２４が右方へ移動する。

ねじ軸２４ａの右方移動により内側弁要素１２８が回転
され、外側弁要素１２７との間に回転差動が生じ、弁溝
の連通状態が切り換わり、後輪操舵アクチュエータＦが
駆動される。後輪操舵アクチュエータＦによりタイロッ
ドが駆動されると、後輪が操舵されるとともに、ケーブ
ル５ｏが押し戻され、レバー９ａにより従動軸６と一緒
に外側弁要ｌｉ’＋２７が、先に回転した内側弁要素１
２８へ追随回転して、弁溝の連通状態が中立位置になる
。

この時、後輪操舵アクチュエータＦは後輪をその操舵位
置に保持する。

以上の各実施例において横形の切欠を有する円筒部材な
いし扇形板とり欠に係合する突片は、入力軸と駆動軸の
何れに支持しても同じ作用をする。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、ハンドルの中立位置がらの切り
角に対応して往復運動する入力部材と、後輪操舵アクチ
ュエータの油圧回路を制御する差動制御弁の弁要素を往
復運動させる駆動部材の内の一方の部材に、往復運動方
向とほぼ直角な方向に移動可能の突片を支持し、他方の
部材に突片の移Ｇ領域で当接可能の切欠を設け、切欠と
突片との運動伝達方向の遊隙が突片の移動方向に関連し
て変化するようにしたから、入力部材の駆動部材の一方
に設けた切欠と、他方に設けた突片との遊隙により、ハ
ンドルの中立位置く前輪の直進位置）から後輪が操舵さ
れ始めるまでの不感帯が得られ、切欠と突片との遊隙は
、突片を切欠の長手方向へ移！７Ｊすると加減される。

本発明の舵角特性徐変機構によれば、切欠と突片との遊
隙を車速に関連して加減すれば、低速走行ではハンドル
の切り角に応じて後輪が大きく操舵される一方、高速走
行では通常のハンドルの切り角では殆ど後輪が操舵され
ず、走行条件にｉＭ　Ｉ−５したハンドルの操作領域で
、後輪が安全で効果的に操舵される。

本発明による舵角特性徐変機構は電子制御装置を用いな
い点や機構上からも構成が簡単であり、また作動部のガ
タの悪影響がなく、高精度の舵角υＩ１１］が（ｑられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る舵角特性徐変機構を備えた４輪操
舵車両の概略構成図、第２図は同舵角特性徐変別欄の要
部を示す斜視図、第３図は同舵角特性徐変別欄の舵角特
性を表す線図、第４，５図は本発明の第２．第３実施例
に係る舵角特性徐変機構の斜視図、第６図は本発明の第
４実施例に係る舵角特性徐変１１構の正面図、第７図は
本発明の第４実施例に係る舵角特性徐変機構の斜視図、
第８図は同平面断面図、第９図は従来の４輪操舵車両の
舵角特性を表す線図である。 Ａ：舵角特性徐変ｎ構　Ｂ：差動制御弁　Ｆ：後輪操舵
アクチュエータ　１８：制御レバー　１９：入力軸　２
０：制御部材　２１：円筒部材　２１ａ：切欠　２２：
突片　２４：駆動軸　３０：ｔＦｉ輸舵取礪構　４１：
ハンドル　８２：扇形板　８３：ベルクランク　８７：
レバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ハンドルの中立位置からの切り角に対応して往復運動
   する入力部材と、後輪操舵アクチュエータの油圧回路を
   制御する差動制御弁の弁要素を往復運動させる駆動部材
   の内の一方の部材に、往復運動方向とほぼ直角な方向に
   移動可能の突片を支持し、他方の部材に突片の移動領域
   で当接可能の切欠を設け、切欠と突片との運動伝達方向
   の遊隙が突片の移動方向に関連して変化するようにした
   ことを特徴とする後輪舵角特性徐変機構。