JPH03276875A - 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、自動車の運転状態に応じて後輪も操舵するよ
うにした四輪操舵装置に関する。

（従来の技術） この種の四輪操舵装置は、前輪の操舵角や車速等を検知
して、電気的制御装置により後輪を操舵している。ある
いは機械的連動装置を介して前後の操舵装置を連結して
、後輪を操舵している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前者はマイクロコンピュータを使用した
複雑な制御装置を、また後者は複雑な構造の機械的連動
装置を必要とし、何れも製造コストが大になるという問
題がある。

本発明はこのような問題を解決して、構造簡単でしかも
作動が確実な四輪操舵装置を提供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、本発明による四輪操舵装置は、第１図〜第
５図に例示するように、操舵ハンドルにより操向される
前輪と、それぞれ操向可能に左右の後輪懸架装置により
支持されると共に左右の後輪Ｗ　Ｌ　、　Ｗ　Ｒを回転
可能に支持する左右のナックルＮ　Ｌ　、　Ｎ　Ｒを備
えてなる四輪操舵装置において、前記各ナックルＮ　Ｌ
　、　Ｎ　＊の前部及び後部の少なくとも一方と自動車
の車体Ｂの間に設けられて各ナックルＮ　Ｌ　、　Ｎ　
Ｒを操舵するパワーシリンダＰと、前記各ナックルＮ　
Ｌ　、　Ｎ　Ｒと前記車体Ｂの間に設けられて各ナック
ルＮ　Ｌ　、　Ｎ　Ｒの上下動により伸縮するマスタシ
リンダＭと、前記マスタシリンダＭとパワーシリンダＰ
を連結する管路３４に設けられて低速の場合には前記ナ
ックルＮ　Ｌ、　Ｎ　ｐが自動車の旋回運動により縮む
マスタシリンダＭの油圧により前輪と逆向きにまた高速
の場合には前輪と同向きに操舵されるように同管路３４
を切り換える電磁切換弁３５を備えたことを特徴とする
ものである。

（作用） 前輪の操舵により自動車が旋回運動をすれば、車体Ｂは
旋回運動外側の懸架装置が縮むようにロールし、これに
よりそちら側のマスタシリンダＭが縮む。電磁切換弁３
５は、低速の場合は旋回運動外側のマスタシリンダＭか
ら送出される作動油がパワーシリンダＰを介してナック
ルＮ　Ｌ　、　Ｎ　Ｒを旋回運動外向きに操舵するよう
に、また高速の場合はそのマスタシリンダＭから送出さ
れる作動油が同様にしてナックルＮ　Ｌ　、　Ｎ　Ｒを
旋回運動内向きに操舵するように管路３４を切り換える
。従って後輪Ｗ　Ｌ　、　Ｗ　Ｒは、低速の場合は前輪
と逆相に、高速の場合は前輪と同相に操舵され、後輪の
操舵量はマスタシリンダＭのストロークすなわち車体Ｂ
のロール量に応じた値となる。

（発明の効果） 上述のように、本発明によれば、後輪は低速の場合は前
輪と逆相に、高速の場合は前輪と同相に操舵され、後輪
の操舵量は前輪操舵量及び車速と関連する車体のロール
量に応じた値となる。また本発明は、後輪を支持する左
右のナックルと車体の間に設けたパワーシリンダ及びマ
スタシリンダ並びにこの両シリンダを連結する管路に設
けた電磁切換弁により構成されているので構造きわめて
簡単であって低コストで製造することができる。

更に本発明は、車体のロールに反応して作動する油圧シ
ステムであるので、後輪操舵を必要とするときの動作は
確実で信頼性も高く、高速走行時のレーンチェンジ等の
際の車両の安定性を向上させることができる。

（実施例） 以下に、第１図〜Ｗ１５図に示す実施例により本発明の
説明をする。

第１図（後輪部の平面図）及び第２図（同背面図）に示
すように、左右の後輪Ｗ　Ｌ　、　Ｗ　Ｒをそれぞれ回
転可能に支持する左右のナックルＮ　Ｌ　、　Ｎ　Ｒは
、上下方向の軸線Ｏ廻りに操向可能に左右の後輪懸架装
置（図示省略）を介して車体Ｂにより支持されている。

第１図に示すように、各ナックルＮＬ。

ＮＲの前部及び後部は、それぞれ略水平内方に延び両端
にビローボールＪｌ、　Ｊ２を備えた各１対のパワーシ
リンダＰ　（Ｐ　ＬＦ、Ｐ　ＬＲ，Ｐ　ＲＦ、Ｐ　ＲＲ
）を介して車体Ｂに連結されている。また第２図に示す
ように、各ナックルＮ　Ｌ　、　Ｎ　Ｒは上下方向に延
び両端にビローボールＪ３．Ｊ４を備えた１対のマスタ
シリンダＭ　（ＭＬ２ＭＲ）を介して車体Ｂに連結され
ている。このパワーシリンダＰは後輪懸架装置の作動に
応じて伸縮し、後述のように電磁切換弁３５を備えた管
路３４を介して連結された各パワーシリンダＰを伸縮さ
せて、各ナックルＮ　Ｌ　、　Ｎ　Ｒを後輪Ｗ　Ｌ　、
　Ｗ　ｐと共に軸線○廻りに操舵するものである。

第４図に示すように、マスタシリンダＭのシリンダ本体
１０は、下側の小径部１１ａと上側の大径部１１ｂと中
間の傾斜部１１ｃよりなる内周面１１を有している。シ
ールリング１５ａを備えたピストン１５は小径部１１ａ
に液密に嵌合可能であり、このピストン１５に固定され
たピストンロッド１６は上方に延び、シリンダ本体１ｏ
の上端を液密に貫通して外方に導出されている。ピスト
ン１５は、懸架装置に通常の荷重が与えられた中立状態
において１図示のように小径部１１ａと傾斜部１１ｃの
境界付近に位置している。また、ピストン１５には大径
部１１ｂ側から小径部１１ａ側への作動油の流通を許容
する逆止弁１７が設けられている。小径部１１ａの下端
部と大径部１１ｂの上端部にはそれぞれ送出ボート１０
ａ及び吸入ボート１０ｂが設けられている。

Ｉ！４図に示す状態でピストン１５が停止しているとき
は逆止弁１７は開となっており、送出ボート１０ａと吸
入ボート１０ｂは連通されている。

この状態からマスタシリンダＭが縮んでピストン１５が
下方に向かって移動すれば、逆止弁１７が閉じて送出ポ
ー）１０ａから加圧された作動油が送り出される。マス
タシリンダＭが伸びてピストン１５が上方に向かって移
動するときは、逆止弁１７が開いてピストン１５の上下
はほぼ等しい低圧となり、ピストン１５が大径部１１ｂ
内に入れば上下の圧力差は更に減少する。

第５図に示すように、パワーシリンダＰのシリンダ本体
２０の内周面にはシールリング１５ａを備えたピストン
２５が液密に嵌合され、このピストン２５に固定したピ
ストンロッド２６は左方に延び、シリンダ本体２０の左
端を液密に貫通して外方に導出されている。ピストン２
５の両側面とシリンダ本体２ｏの両端内面の間には、ピ
ストン２５を図示の中立位置に復帰させる１対の戻しば
ね２３が介装されている。シリンダ本体２０の両端部に
は、ピストン２５により仕切られたシリンダ本体２０内
の各作動室と連通ずる１対のボート２０　ａ、　　２０
　ｂ　ｔｌ設けられている。第１ボート２０ａまたは第
２ポート２０ｂに圧油が供給されれば、パワーシリンダ
Ｐは戻しばね２３に抗して縮みあるいは伸びる。後輪Ｗ
　Ｌ　、　Ｗ　＊は、ピストン２５が前述の中立位置に
ある状態において、操舵中立位置となっている。

次に１１３図により、マスタシリンダＭ及びパワーシリ
ンダＰの接続状態の説明をする。なお左側の各シリンダ
ＭＬ及びＰＬＦＩＰＬＲと右側の各シリンダＭＲ及びＰ
　ＲＦ、Ｐ　ＲＲの接続状態は同一であるので、左側に
ついてのみ説明する。

左マスタシリンダＭＬと左の前側パワーシリンダＰＬＦ
及び後側パワーシリンダＰＬＲを連結する管路３４は、
電磁切換弁３５Ｌを境として４つの部分３４　ａ、　　
３４　ｂ、　　３４　ｃ、　　３４　ｄに分けられてい
る。第１部分３４ａは電磁切換弁３５Ｌの入力ボートを
左マスタシリンダＭＬの送出ボート１０ａに接続し、１
！４部分３４ｄは電磁切換弁３５゜の排出ボートを作動
油タンク３６を介して左マスタシリンダＭＬの吸入ボー
ト１０ｂに接続している。第２部分３４ｂは前側パワー
シリンダＰＬＦの第２ポート２０ｂと後側パワーシリン
ダＰＬＲの第１ボート２０ａを電磁切換弁３５Ｌの残る
一方のボートに接続している。第３部分３４ｃは前側パ
ワーシリンダＰＬＦの第１ボート２０ａと後側パワーシ
リンダＰＬＲのｊ１２ボート２０ｂを電磁切換弁３５Ｌ
の残る他方のボートに接続している。

左右の電磁切換弁３５Ｌ、３５Ｒは、低速の場合は図示
のように第１部分３４ａと第２部分３４ｂ及び第３部分
３４ｃと第４部分３４ｄを連通し、高速の場合は第１部
分３４ａと第３部分３４ｃ及び第２部分３４ｂと第４部
分３４ｄを連通ずるように、車速センサ３１が接続され
た制御装置３゜により切り換え制御される。

図示は省略したが１本実施例の四輪操舵装置は、操舵ハ
ンドルにより前輪が操向される通常の前輪操舵装置を備
えている。

次に上記実施例の作動の説明をする。

低速においては、各電磁切換弁３５　（３５１，３５Ｒ
）は、図示のようにｊ１１部分３４ａと第２部分３４ｂ
及び第３部分３４ｃと第４部分３４ｄをそれぞれ連通し
ている。この状態において、前輪を右に操舵して自動車
を右向きに旋回させれば、車体Ｂは遠心力により左側に
ロールし、左マスタシリンダＭＬが縮み、右マスタシリ
ンダＭＲが伸びる。左マスタシリンダＭＬが縮むことに
より、その送出ボー）１０ａから管路３４のＩ！１１部
分３４ａ及び第２ｆａ分３４ｂを介して前側パワーシリ
ンダＰＬＦの第２ポート２０ｂ及び後側パワーシリンダ
ＰＬＲの第１ボート２０ａに加圧された作動油が供給さ
れ、これにより前側パワーシリンダＰＬＦが伸び後側パ
ワーシリンダＰＬＲが縮むので、左ナックルＮ［は左後
輪ＷＬと共に左向きに操舵される。各パワーシリンダＰ
ＬＦ、ＰＬＲの反対側のボー）　２０　ａ、　　２０　
ｂからの作動油は第３部分３４ｃ。

Ｉ！４部分３４ｄ及び作動油タンク３６を介して吸入ポ
ート１０ｂに戻される。このように各パワーシリンダＰ
からの戻り油を作動油タンク３６に流せば、作動油に混
入した気泡は除去され、常に確実な作動がなされる。右
マスタシリンダＭＲが伸びることによっては、その送出
ポート１０ａ及び吸入ポート１０ｂの何れにも圧力は生
じないので、右ナックルＮＲ及び右後輪ＷＲは操舵され
ない。

前輪を左に操舵して自動車を左向きに旋回すれば、各部
分は上記と同様に作動して、右ナックルＮ１１及び右後
輪ＷＲは右向きに操舵され、左ナックルＮＬ及び左後輪
ＷＬは操舵されない。すなわち低速の場合は、旋回運動
外側のナックルＮ及び後輪Ｗが前輪と逆相に操舵される
。それぞれの場合の後輪Ｗの操舵量は、対応するマスタ
シリンダＭのストロークすなわち前輪操舵角及び車速と
関連する車体Ｂのロール量に応じた値となる。

高速においては、各電磁切換弁３５は制御装置３０によ
り切り換えられて、第１部分３４ａと第３部分３４ｃ及
び第２ｍ分３４ｂと３１４１分３４ｄをそれぞれ連通す
る。従って高速の場合は、旋回運動外側のナックルＮ及
び後＊Ｗが前輪と同相に操舵される。

直線走行時には、逆止弁１７が開になってピストン１５
の上下が連通されるので、戻しばね２３により各パワー
シリンダＰは確実に中立位置に復帰し、左右のナックル
Ｎ　Ｌ　、　Ｎ　Ｒ及び後輪Ｗ　Ｌ　、　Ｗ　Ｒは確実
に中立位置に保たれる。

なお本実施例では、シリンダ本体１０の内周面１１は小
径部１１ａと大径部１１ｂを設けて傾斜部１１ｃにより
連結し、またピストン１５に逆止弁１７を設けたので、
後輪懸架装置のリバウンド時にはマスタシリンダＭが作
動することない。このようにすれば、パワーシリンダＰ
による不要な後輪Ｗ　Ｌ　、　Ｗ　Ｒの操舵を減少させ
ることができる。

上述のように本実施例は、後輪Ｗ　Ｌ　、　Ｗ　Ｒを支
持する左右のナックルＮ　Ｌ　、　Ｎ　Ｒと車体Ｂの間
に設けたパワーシリンダＰＬＦＩＰＬＲＩＰＲＦ、ＰＲ
Ｒ及びマスタシリンダＭ　Ｌ、　Ｍ　Ｒ並びにこの両シ
リンダを連結する管路３４に設けた電磁切換弁３５Ｌ、
３５Ｒにより構成されるのみであるので、構造がきわめ
て簡単となり、低コストで製造することができる。

また本実施例は、全体的に油圧システムにより構成され
ているので信頼性が高く、その作動も遠心力による車体
のロールに反応してなされるので、確実に作動する。特
に、高速においては後輪が前輪と逆相に操舵されるので
、高速走行時のレーンチェンジ等の際の車両の安定性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面本発明による四輪操舵装置の一実施例を示し、
第１図は後輪部の平面図、第２図は同じく背面図、第３
図は各シリンダの接続状態及び制御系を示す図、第４図
はマスタシリンダの縦断面図、第５図はパワーシリンダ
の縦断面図である。 符　　号　　の　　説　　明 ３４・・・管路、３５・・・電磁切換弁、Ｍ・・・マス
タシリンダ、Ｐ・・・パワーシリンダ、Ｎ　Ｌ　、　Ｎ
　Ｒ・・・ナックル、Ｗ　Ｌ　、　Ｗ　Ｒ・・・後輪。 第 図 第２ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 操舵ハンドルにより操向される前輪と、それぞれ操向可
   能に左右の後輪懸架装置により支持されると共に左右の
   後輪を回転可能に支持する左右のナックルを備えてなる
   四輪操舵装置において、前記各ナックルの前部及び後部
   の少なくとも一方と自動車の車体の間に設けられて各ナ
   ックルを操舵するパワーシリンダと、前記各ナックルと
   前記車体の間に設けられて各ナックルの上下動により伸
   縮するマスタシリンダと、前記マスタシリンダとパワー
   シリンダを連結する管路に設けられて低速の場合には前
   記ナックルが自動車の旋回運動により縮むマスタシリン
   ダの油圧により前輪と逆向きにまた高速の場合には前輪
   と同向きに操舵されるように同管路を切り換える電磁切
   換弁を備えたことを特徴とする四輪操舵装置。