JPH0285075A - 後輪操蛇装置 - 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作動する入力部材によ、
り後輪動力舵取り装置を作動させて後輪を操舵する四輪
操舵車両の後輪操舵装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の後輪操舵装置において、前輪の操舵角と連動し
て後輪動力舵取り装置の入力部材を作動させる作動装置
としては電気式のものと機械式のものがある。電気式の
もの（例えば特開昭５９−２２７５６７号公報参照）は
電気的に前輪操舵角を検出する操舵角センサと車速セン
サ等を備え、此等からの入力に基づき作動するコンピュ
ータにより制御されるサーボモータにより前記入力部材
を作動させている。また機械式のもの（例えば特開昭５
５−９１４５７号公報参照）は車体の前後方向に沿って
設けた少なからぬ長さの伝達軸等により前輪操舵角を前
記入力部材に伝達している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記電気式のものは、走行状態に応じて所望の通りに後
輪操舵角を制御することはできるが、比較的高価な操舵
角センサを必要とし、またコンピュータが暴走すると後
輪操舵角が予想外の異常な値となることがある。また機
械式のものは前輪操舵角を後輪動力舵取り装置の入力部
材に常に確実に伝達することはできるが、少なからぬ長
さの伝達軸を車体の他の部品と干渉しないように取り付
ける必要があるので、伝達軸を含む各部品の車体への配
置が困難になる。

このような困難を解決するために、出願人は先に出願（
特願昭６３−７７０７４号）を行い、前輪の操舵に応じ
て作動する圧力制御弁を供給ポンプからの作動流体が供
給される管路に設けて前輪操舵角に比例した圧力の作動
流体とし、これを車速に応じて作動する切換弁を介して
後輪動力舵取り装置の入力部材に作用させて、後輪を低
速時には前輪と逆位相に、高速時には同位相に操舵する
技術を提案した。・しかしながらこの技術は、後輪操舵
のための圧力変化特性が低速（逆位相）時と高速（同位
相）時とで互いに同一であるので、高速時に前輪操舵角
を大とした際に後輪操舵角が大きくなりすぎ、前後輪の
コーナリングフォースの比率が不通になる。

本発明は、高速時に前輪操舵角を大とした際に後輪操舵
角が大きくなりすぎないようにして、前後のコーナーリ
ングフォースの比率が適切な値となるようにすることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

このために、本発明による後輪操舵装置は、添付図面に
例示する如く、作動ロッド２５を作動させる後輪パワー
シリンダ２６と、前記作動ロッド２５を中立位置に戻す
復帰ばね２８と、入力部材２１の作動量に応じて供給ポ
ンプ３７ｂからの作動流体を前記後輪パワーシリンダ２
６の作動室に給排制御し前記作動ロッド２５を介して後
輪を操舵するサーボ弁２３よりなる後輪動力舵取り装置
２０を備えてなる後輪操舵装置において、一対の管路３
８ａ、３８ｂとこれに作動流体を供給する供給ポンプ３
７ａの間に設けられ車速か高速となれば車速に応じて作
動する第１切換弁４０により選択されて前記両管路３８
ａ、３８ｂに生ずる最高圧力を低速の場合よりも小さい
所定の値に低下させる圧力調整弁４１ｂと、前記両管路
３８ａ。

３８ｂに設けられ前輪の操舵と連動して作動されて前輪
操舵中立位置においては゛前記各管路３８ａ。

３８ｂ内の作動流体圧を０とし前輪が一方向に操舵され
れば一方の前記管路３８ａ内の作動流体圧を操舵角に応
じて増大させ前輪が他方向に操舵されれば他方の前記管
路３８ｂ内の作動流体圧を操舵角に応じて増大させる圧
力制御弁３１ａ、３１ｂと、前記サーボ弁２３の入力部
材２１を一方向及び他方向に作動させる一対の作動室３
６ａ、３６ｂを有する作動シリンダ３５ａ、３５ｂと、
前記入力部材２１を中立位置に戻す戻しばね２９と、前
記各管路３８ａ、３８ｂに連通される一対の入口ポート
３３ａ、３３ｂと前記作動シリンダ３５ａ、３５ｂの各
作動室３６ａ、３６ｂに連通される一対の出口ポーｔ・
３３ｃ、３３ｄを有し車速に応じて前記入口ポート３３
ａ、３３ｂと出口ポート３３ｃ、３３ｄの切換えを行う
第２切換弁３３を備えたこと特徴とするものである。

〔作用〕

前輪操舵角が中立位置付近にある場合は圧力制御弁３１
ａ、３１ｂは作動しないので、第２切換弁３３の入口ポ
ート３３ａ、３３ｂには圧力が生ぜず、従って第２切換
弁３３の作動状態に拘わらず入力部材２１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圧力制御弁３１ａ、３１ｂが作動
し、これに対応する管路３８ａまたは３１３ｂ内の作動
流体圧が増大するので対応する大口ポート３３ａまたは
３３ｂの圧力が前輪操舵角に応じて上昇する。

この圧力は車速に応じて切り換えられる第２切換弁３３
を介して作動シリンダ３５ａ、３５ｂの何れか一方の作
動室３６ａまたは３６ｂに与えられて入力部材２１が何
れか一方向に作動する。低速の場合は前輪操舵角の増大
に応じて後輪は前輪と逆位相に操舵される。高速の場合
は第２切換弁３３が切り換えられると同時に第１切換弁
４０も切り換えられて圧力調整弁４１ｂが選択され、両
管路３８ａ、３８ｂの最高圧力を低速の場合よりも小さ
い所定の値に低下させる。従って高速の場合は前輪操舵
角の増大に応じて後輪は前輪と同位相に操舵されるが、
後輪の最大操舵角は低速の場合よりも小さい所定の値に
制限される。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば車速及び前輪の操舵に応じ
て後輪を操舵することができ、しかも後輪が前輪と逆位
相に操舵される高速時における最大凍舵角は低速時より
も小さい所定の値に制限されるので前後輪のステアリン
グフォースの比率を通切な値とすることができ、高速で
大きく操舵した場合の操舵特性を向上させることができ
る。また前輪の操舵に応じて生ずる圧力を第２切換弁を
介して作動シリンダに伝達する配管は屈曲が容易である
ので、周囲の各部品との干渉を考慮する必要がなくなり
、後輪操舵装置の配置が容易となる。

〔実施例〕

以下、添付図面に示す実施例の説明をする。

第１図に示す如く、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前輪動力舵取り装置１０のサ
ーボ弁１２及び圧力制御弁３１３．３１ｂに供給され、
一方後輪側ボンプ３７ｂから吐出される一定量の作動流
体は後輪動力舵取り装置２０のサーボ弁２３に供給され
る。前輪動力舵取り装置１０は、操舵ハンドル１１の回
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１３に伝達する途中に設けた前輪サーボ弁１２
と、前輪作動口７ド１４に連結された前輪パワーシリン
ダ１５を主要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から入力軸１２ａを経て与えられる
ハンドルトルクに応じて作動して、前輪パワーシリンダ
１５の両作動室に対する前輪側ポンプ３７ａから供給さ
れる作動流体の給排を制御し、これにより増幅された操
舵力が前輪作動口ｖ　Ｆ　１４に出力され、操向リンク
機構１６を介して前輪１８を操舵し、使用済の作動流体
はリザーバ３９に排出するようになっている。前輪側ポ
ンプ３７ａとサーボ弁１２の間に設けた逆止め弁４２は
、次に述べる圧力制御弁３１ａ、３１ｂが機能を果すよ
うに、前輪側ポンプ３７ａの吐出圧力が所定値（本実施
例では６ｋｇ／ｃｎｌ）以下にならないようにするため
のものである。

第１図に示す如く、前輪作動口７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圧力制御弁３１
ａ、３１ｂが取り付けられている。各圧力制御弁］Ｌａ
、３１ｂは弾性的に押込み可能なスプールシャフト３２
ａ、３２ｂを有するリリーフ弁であり、そのリリーフ圧
は通常はＯであるがスプールシャフト３２ａ、３２ｂの
押込み量の増大に応じて所定圧（本実施例では６　ｋｇ
／ｃｊ）まで次第に増大するものであり、同一の特性を
有している。図示の如く、前輪１８の操舵角がＯの状態
では、各スブールシャフ）−３２ａ、３２ｂは、先端の
ローラがカム部材３０ａ、３０ｂから外れた位置にあっ
てその押込み量は０であるが、前輪１８が右向きに操舵
されて作動部材１７が左方に移動すれば一方のスプール
シャフト３２ａがローラを介してカム３０ａにより押し
込まれてその圧力制御弁３１ａのリリーフ圧が第３図の
実線に示す如く上昇し、また前輪１８が左向きに操舵さ
れれば他方の圧力制御弁３１ｂのリリーフ圧が破線に示
す如（上昇するようになっている。

前輪側ポンプ３７ａの吐出口には第１切換弁４０を介し
て第１及び第２圧力調整弁４１ａ、・４１ｂが選択的に
接続されている。第１及び第２圧力調整弁４１ａ、４１
．ｂは何れも減圧弁であり、第２圧力調整弁４１ｂの設
定圧（４ｋｇ／ｃｄ）は第１圧力調整弁４１ａの設定圧
（６ｋｇ／ｃ＋Ｊ）よりも小であり再圧力調整弁４１ａ
、４１ｂの出口ポートは互いに連通されている。第１切
換弁４ｏは、車速センサ５１により検出される車速に基
づいて作動する制御袋Ｗ５０により制御されて、車速か
低速及び中速の場合は第１圧力調整弁４１ａを選択し、
高速の場合は第２圧力調整弁４１ｂを選択するようにな
っている。再圧力調整弁４１ａ、４１ｂの出口ボー１−
は互いに別個の管路３８ａ、３８ｂを介して各圧力制御
弁３１３．３１ｂの入口ポートに連通され、各管路３８
ａ、３８ｂにはそれぞれ同一の固定絞り３４ａ、３４ｂ
が設けられている。各圧力制御弁３１ａ、３１ｂの出口
ポートはリザーバ３９に連通されている。

後述する後輪サーボ弁２３の入力軸２３ａをランクビニ
オン機構２２を介して回動させる棒状の入力部材２１の
両端部は、それぞれシリンダに液密に嵌挿されて一対の
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ばね２９が設けられている。各圧力
制御弁３１ａ、３１ｂと各作動シリンダ３５ａ、３５ｂ
の間に設けられる第２切換弁３３はオープンセンタ形の
４ボ一ト３位置切換弁であり、その人口ポｔ・３３　ａ
及び３３ｂはそれぞれ管路３８ａ及び３８ｂの圧力制御
弁３１ａ、３１ｂと固定絞り３４ａ、３４ｂの間に連通
され、出力ポート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。第２切換弁３３は車速か低速の場合にはその要
素３３■が選択され、中速の場合は要素３Ｌｆｆが選択
され、高速の場合は要素３３Ｉ［Ｉが選択されるように
、前記制御装置４０により制御されている。

後輪動力舵取り装置２０は、第１図に示す如く、後輪サ
ーボ弁２３と後輪パワーシリンダ２６を主要な構成部材
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を液密に
嵌合し、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２５をシリンダ２６ａの両端部より液密
にかっ摺動自在に突出させてなり、ピストン２６ｂの両
側とシリンダ２６ａの両端内面との間には、図示の中立
位置にビス１−ン２６ｂを復帰させる復帰ばね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を介して後輪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、分配路を介して後輪パワーシリンダ２６の両
作動室２６ｃの一方に供給し、他方からの作動流体をリ
ザーバ３９に排出するオーブンセンタ型の４ポート絞り
切換弁である。入力軸２３ａはう・ツクビニオン機構２
２を介して人力部材２１により回動され、帰還軸２３ｂ
はラックピニオン機構２４を介して後輪作動口Ｚ！’２
５により回動されるようになっている。

次に上記実施例の作動につき説明する。

前輪１８が、第１図に示す如く、操舵中立位置付近にあ
る場合は、各圧力制御弁３１ａ、３１ｂのスプールシャ
フト３２ａ、３２ｂば何れも押し込まれないので第２切
換弁３３の再入ロポー）　３３ａ、３３ｂには圧力が生
ぜず、従って第２切換弁３３の作動状態に拘らず入力部
材２１は戻しばね２９により中立状態に保持され、後輪
Ｉ９は復帰ばね２８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、これと同
時に一方のカム部材３０ａ　（又は３０ｂ）は一方の圧
力制御弁３１ａ　（又は３１ｂ）のスプールシャフト３
２ａ　（又は３２ｂ）だけを押し込んでリリーフ圧を上
昇させるので、第２切換弁３３の一方の入口ポート３３
ａ　（又は３３ｂ）の圧力は上昇し、他方の入口ポート
３３ｂ　（又は３３ａ）の圧力は０のま＼である。車速
が低速で第２切換弁３３の要素３３１が選択されている
場合はこの一方の入口ポート３３ａ　（又は３３ｂ）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）に移動する。この移動により後輪サーボ弁２３０
入力軸２３ａは後方から見て時計（又は反時計）回転力
向に回動し、後輪側ポンプ３７ｂからの作動流体を後輪
パワーシリンダ２６の右側（又は左側）の作動室２６ｃ
に導入し、左側（又は右側）の作動室２６ｃをリザーバ
３９に連通して後輪作動ロフト２５を左方（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
。この後輪作動口・ノド２５の移動はランクビニオン機
構２４を介して帰還軸２３ｂを入力軸２３ａと同方向に
回動し、両軸２３ａ、２３ｂの相対回動角がはｖ□とな
る位置まで後輪作動ロッド２５は復帰ばね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、後輪１９は前輪１８の操舵角と逆位相方向に
操舵される。この状態においては第１切換弁４０により
第１圧力調整弁４１ａが選択されて両管路３８ａ、３３
ｂは最高圧力が高＜（６ｋｇ／ｃｄ）なるように設定さ
れているので、第２図の特性Ａに示す如く、後輪１９は
前輪操舵角が最大となるまで比例的に操舵され、これに
より低速においては、小回りが可能となる。

また高速の場合は第２切換弁３３の要素３３Ｉ［１が選
択されて一方の大口ポー）−３３ａ（又は３３ｂ）の圧
力は出口ポート３３ｄ（又は３３Ｃ）に伝達されるので
、後輪１９は前輪１８の操舵角と同位相方向に操舵され
る。この状態においては第１切換弁４０により第２圧力
開整弁４１ｂが選択されて両管路３８ａ、３８ｂは最高
圧力が低速の場合よりも低く　　（４ｋｇ／　ｃｎｌ）
なるように設定されているので、第２図の特性Ｂに示す
如く、後輪１９は前輪操舵角が中程度となるまでは比例
的に操舵されるが、前輪操舵角がそれ以上増大しても後
輪１９の操舵角は一定のま＼となり、前輪操舵角が大と
なった場合に後輪操舵角が大きくなりすぎることがない
。この場合の後輪の最大操舵角は第２圧力調整弁４１ｂ
の設定圧を変えることにより調整することができ、これ
により高速時にハンドルを大きく切った場合でも前後輪
に適切なコーナリングフォースが発生し応答性良く旋回
できる。

また中速の場合は第２切換弁３３の要素３３Ｉ１１が選
択されるので百出ロポート３３ｃ、３３ｄの圧力は同一
となり後輪１９は復帰ばね２８により中立状態に保持さ
れる。

また、前輪の操舵に応じて作動する圧力制御弁３１ａ、
３１ｂにより生ずる圧力を第１切換弁３３を介して作動
シリンダ３５ａ、３５ｂに伝達する配管は屈曲が容易で
あるので、周囲の各部品との干渉を考慮する必要がなく
なり、後輪操舵装置の各部品の配置が容易となる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明による後輪操舵装置の一実施例を示し
、第１図は全体の構成図、第２図は前輪操舵角に対する
後輪操舵角の特性図、第３図は圧力制御弁のリリーフ圧
の前輪操舵角に対する特性図である。 符腎の説明 ２０・・・後輪動力舵取り装置、２１・・・入力部材、
２３・・・サーボ弁（後輪サーボ弁）、２５・・・作動
ロッド（後輪作動口、ド）、２６・・・後輪パワーシリ
ンダ、２８・・・復帰ばね、２９・・・戻しばね、３１
ａ、３１ｂ・・・圧力制御弁、３３−−−第２切換弁、
３３ａ、３３ｂ・・・大口ポート、３３ｃ、３３ｄ・・
・出口ポート、３５ａ、３５ｂ・・・作動シリンダ、３
６ａ、３６ｂ・・・作動室、３７ａ・・・供給ポンプ（
前輪側ポンプ）、３７ｂ・・・供給ポンプ（後輪側ポン
プ）、３８ａ、３８ｂ・・・管路、４０・・・第１切換
弁、４１ｂ・・・圧力調整弁（第２圧力調整弁）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 作動ロッドを作動させる後輪パワーシリンダと、前記作
   動ロッドを中立位置に戻す復帰ばねと、入力部材の作動
   量に応じて供給ポンプからの作動流体を前記後輪パワー
   シリンダの作動室に給排制御し前記作動ロッドを介して
   後輪を操舵するサーボ弁よりなる後輪動力舵取り装置を
   備えてなる後輪操舵装置において、一対の管路とこれに
   作動流体を供給する供給ポンプの間に設けられ車速が高
   速となれば車速に応じて作動する第１切換弁により選択
   されて前記両管路に生ずる最高圧力を低速の場合よりも
   小さい所定の値に低下させる圧力調整弁と、前記両管路
   に設けられ前輪の操舵と連動して作動されて前輪操舵中
   立位置においては前記各管路内の作動流体圧を０とし前
   輪が一方向に操舵されれば一方の前記管路内の作動流体
   圧を操舵角に応じて増大させ前輪が他方向に操舵されれ
   ば他方の前記管路内の作動流体圧を操舵角に応じて増大
   させる圧力制御弁と、前記サーボ弁の入力部材を一方向
   及び他方向に作動させる一対の作動室を有する作動シリ
   ンダと、前記入力部材を中立位置に戻す戻しばねと、前
   記各管路に連通される一対の入口ポートと前記作動シリ
   ンダの各作動室に連通される一対の出口ポートを有し車
   速に応じて前記入口ポートと出口ポートの切換えを行う
   第２切換弁を備えたことを特徴とする後輪操舵装置。