JPH0460870B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両の前後輪を転舵するようにした車
両の４輪操舵装置に関する。

従来、車両の運動性能を高めるために前輪の転
舵状態に応じて前輪の操舵方向に対し同方向又は
逆方向に後輪を転舵するようにしたこの種の操舵
装置においては、前輪側と後輪側とをリンク機構
でつないだリンク式のものや、後輪転舵装置をス
テアリング装置と独立させ油圧等で後輪を制御す
る油圧駆動式のもの等がある。しかしながら、油
圧駆動式のものは大きな自由度で後輪を制御でき
る長所をもつ反面、リンク機構などのように後輪
転舵装置を規制する要素をもたないので、走行中
に油圧システム中のサーボ弁やこれを制御する制
御回路等の制御手段に故障がおきてサーボ弁が中
立位置以外の位置に固定されたような場合や、目
的の後輪転舵に対応した転舵位置以上に後輪を転
舵させてしまつた場合には、前後輪の整合関係が
くずれて走行中の車両外に反した動きを生ずるお
それがあり、安定性及び安全上問題がある。

本発明は以上に鑑み、後輪を前輪とは独立さ
せ、アクチユエータを用いて転舵させるように構
成したものにおいて、前輪に対して所定の関係を
外れ更には所定の転舵角範囲を越えて転舵されな
いように後輪転舵装置の作動を制限する機械的な
制限装置を設けた車両の４輪操舵装置を提供する
ことを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、前輪
１８を転舵するステアリング装置１０−１６，３
４と、該ステアリング装置とは独立し、アクチユ
エータ５２によつて後輪２８を転舵する後輪転舵
装置２２−２６，３２，４０−４４と、少なくと
も前輪の転舵角を検出するセンサ４６の信号が入
力され、前記後輪が前記前輪に対して所定の関係
で転舵されるように前記アクチユエータの作動を
制御する制御手段４８と、を備えた車両の４輪転
舵装置において、 前記後輪転舵装置の作動を制限する制限装置を
設け、 該制限装置は、所定のカム面を備え所定方向に
移動可能なカム部材６０と、該カム部材を前記ス
テアリング装置に機械的に連結し、前記前輪の転
舵に応じて前記カム部材を所定方向に移動させる
連結部材６８と、前記カム部材のカム面に係合し
前記カム部材の移動に応じてその位置が変化する
係合部材９４，９０と、前記後輪転舵装置の作動
を前記係合部材に機械的に伝達する伝達部材３０
とを含み、 前記制限装置のカム部材、連結部材、係合部材
及び伝達部材は、前記後輪が前記前輪に対して一
定の許容範囲を越えて転舵されることを制限し、
しかも該許容範囲は前記前輪の転舵角に応じて変
化するように構成されている。

以下、本発明の実施例を図面をもとに説明す
る。

４輪操舵装置全体のシステムを示す第１図およ
び第３図において、ステアリングホイール１０は
ラツク・ピニオン機構によつて前輪側のパワーシ
リンダ１２内のピストンロツド１４に連結されて
おり、ピストンロツド１４の両端は一対のナツク
ルアーム１６を介して前輪１８に連結されてい
る。また後輪側においても、パワーシリンダ２２
内にピストンロツド２４が滑合され、その両端部
は一対のナツクルアーム２６を介して後輪２８に
連結されている。回転軸３０はコントロールバル
ブ部３２の制御を介してピストンロツド２４の作
動を制御するようになつている。

前輪１８側及び後輪２８側のパワーシリンダ１
２及び２２には、各々油圧タンク４０内の圧油が
油圧ポンプ４２によつて吸い上げられ、フローデ
バイダ４４によつて二方向に分流されてコントロ
ールバルブ部３４，３２を介して給油され、ピス
トンロツド１４及び２４を左方又は右方に移動さ
せた後、油圧タンク４０に回収されるようになつ
ている。

ステアリングホイール１０の操舵量はその近傍
に配置されたセンサ４６によつて検出され、その
結果がコントローラ４８に入力されるようになつ
ている。コントローラ４８にはまた、別のセンサ
５０によつて検知された車速が入力されるように
なつており、双方の入力（操舵量・車速）に基づ
き、コントローラ４８によつてステツピングモー
タ５２の作動が制御されるようになつている。モ
ータ５２の回転状況はメータ５３により検知さ
れ、コントローラ４８にフイードバツクされる。
モータ５２の出力軸には傘歯車５４が固設され、
これが前記回転軸３０に固設された傘歯車５６に
噛合している。

以下、第１図〜第３図を基に制限装置を説明す
る。

前輪１８と後輪２８との間には、四角な枠状の
カム部材６０が４組のローラ６２に支持されて前
後方向（第１図中上下方向）に移動可能に配設さ
れている。カム部材６０の前枠部はケーブル６４
によつてステアリング装置の作動部材である前輪
１８側のピストンロツド１４に固設されたロツド
６６に連結されており、ケーブル６４はガイドチ
ユーブ６８によつて所定の経路に配設されてい
る。従つて、ピストンロツド１４が左方又は右方
に移動すると、ケーブル６４を介してカム部材６
０が前方又は後方に移動することゝなる。

カム部材６０の内側面には、第２図に拡大して
示すように、二つの合同な台形状の突出部７０及
び８０が左右方向に突出し、かつ点対称に形成さ
れている。一方の突出部７０は前後方向に延びる
短い第１の平坦面７２と、平坦面７２の前方につ
づき比較的急で短い第１の傾斜面７４と、この傾
斜面７４につづき第１の平坦面７２と平行な長い
第２の平坦面７６と、第１の平坦面７２の後方に
つづき比較的緩やかで長い第２の傾斜面７８とを
有する。これに対して他方の突出部８０は上記第
１の平坦面７２と平行であるが僅かに前方にずれ
た第３の平坦面８２と、第３の平坦面８２の後方
につづき比較的急で短い第３の傾斜面８４と、こ
の傾斜面８４につづき第３の平坦面８２と平行な
長い第４の平坦面８６と、第３の平坦面８２の前
方につづき比較的緩やかで長い第４の傾斜面８８
とを有する。

このようなカム溝が形成されたプレート部材で
あるカム部材６０の下方にはロツド部材であるラ
ツク９０がカム部材６０の摺動方向と交差する方
向である第１図乃至第３図の左右方向に移動可能
に配設されており、一端部にはラツク部９２が形
成されるとともに、他端部には接触部材としての
ピン９４が立設され、このピン９４が上記カム溝
に遊嵌されてカム部材６０の第１〜第４の平坦
面、又は第１〜第４の傾斜面にかこまれた空間内
にあるようになつており、前輪１８が左右どちら
にも転舵されない中立の位置では、前記ピン９４
とカム部材６０の関係位置はピン９４がカム部材
６０の前記平坦面８２および７２のそれぞれにつ
づく傾斜面８４および７４側の端部に接する位置
にあるように形成されている。

又ラツク部９２には、前記回転軸３０に固設さ
れたピニオン９５が噛み合わされている。

上記カム部材６０、ローラ６２、ケーブル６
４、ピニオン３４、ラツク９０、ピン９４等によ
つて制限装置が構成される。

次に本実施例の作動について第１図、第２図、
第３図および前輪１８と後輪２８との転舵角度、
位相の関係を示す第４図をもとに説明する。

今、ステアリングホイール１０が右旋されたと
仮定すると、その操舵量に応じてラツクピニオン
機構を介してピストンロツド１４が左方に動かさ
れると共に、コントロールバルブ部３４が作動し
油圧ポンプ４２によつて給送される圧油によつて
もパワーアシストされてピストンロツド１４が左
方に移動し、前輪１８を右方に転舵させる。

このとき、センサ４６からの操舵量すなわち前
輪１８の転舵角情報と、センサ５０からの車速情
報をコントローラ４８が入力として受け、これに
基づいて、後輪２８が前輪１８に対して所定の関
係で転舵されるようにステツピングモータ５２を
作動させる。モータ５２の回転は傘歯車５４，５
６を介して回転軸３０に伝えられ、これによりコ
ントロールバルブ部３２が制御され、更にパワー
シリンダ２２が制御されて後輪２８が転舵され
る。後輪２８の転舵のされ方すなわち上記所定の
関係は種々のものであり得る。例えば、比較的高
速で、前輪１８の転舵角が比較的小さいときに
は、後輪２８も前輪１８と同方向に転舵し、比較
的低速で、前輪１８の転舵角が比較的大きいとき
には、後輪２８を前輪１８と逆方向に転舵すると
いつたものである。

しかし、上記所定の関係は、車速に係わりな
く、第４図のグラフ（θ_Hは前輪転舵角、θ_Rは後輪
転舵角）の斜線領域に踏み込むことはなく、更
に、コントローラ４８や後輪転舵装置の油圧系な
どに故障が生じて上記所定の関係が破れたとして
も、同じく斜線領域に入ることはないように機構
的に保障されている。

すなわち、上記のようにピストンロツド１４が
左方に動かされるとロツド６６も左方に動き、ケ
ーブル６４が引つ張られてカム部材６０が第１図
上方に動かされる。同時に、前述したように回転
軸３０もステツピングモータ５２により回転させ
られていて、ピニオン９５、ラツク部９２を介し
てラツク９０が左方または右方に動かされてい
る。この動きは通常は上記所定の関係に対応した
動きになつていて、ラツク９０のピン９４が第１
の平坦面７２、第２の傾斜面７８、第３の傾斜面
８４、第４の平坦面８６で画成された空間内にあ
るようになつている。このことは、第４図のグラ
フにおいて、上記所定の関係が白い領域内にある
ことに対応し、そして第１の平坦面７２がＡの境
界線に、第２の傾斜面７８がＢの境界線に、第３
の傾斜面８４がＣの境界線に、第４の平坦面８６
がＤの境界線に対応している。

従つて、カム部材６０が上方に動かされると共
にラツク９０のピン９４が左右のいずれかに動か
されるが、ピン９４の左右への移動範囲は、その
ときのカム部材６０の位置に応じ、ピン９４と同
じ左右レベルにある面７２と８４、または７８と
８４、または７８と８４の一対のポイントにより
規定される。こうしてピン９４の動きが左右方向
には車体に対して不動とされたカム部材６０によ
り制限され、延いてはラツク９０の動き、回転軸
３０の動き、コントロールバルブ部３２の動きが
制限されて、後輪２８の動きが第４図に示す白紙
の領域内に制限される。

図示例で言うなら、第１の平坦面７２すなわち
Ａの境界線により、前輪転舵角θ_Hが比較的小さい
ときに後輪転舵角θ_Rが前者に対して逆位相になる
のを防止し、第３の傾斜面８４すなわちＣの境界
線により、前輪転舵角θ_Hが比較的小さいときに後
輪転舵角θ_Rが前者に対して同位相ではあるが過大
にならないようにしている。また第２の傾斜面７
８すなわち境界線Ｂ、第４の平坦面８６すなわち
Ｄの境界線により、それぞれ後輪転舵角θ_Rが前輪
転舵角θ_Hに対して過大に逆位相になつたり、過大
に同位相になることを防止している。

以上説明したのはステアリングホイール１０が
右旋された時であるが、ステアリングホイール１
０が左旋されるときも作動が逆になるだけで実質
的には同一である。

なおこの実施例では後輪転舵装置の作動を制限
する制限装置を後輪転舵装置の作動を制御する制
御装置に対して設けているがこれに限るものでな
く、後輪転舵装置そのものに設けても差支えな
い。

前述したように本発明によれば、後輪転舵装置
を制御する制御装置の作動可能範囲が、前輪を転
舵するステアリング装置の作動に応じて状態の変
化する制限装置のカム部材により機械的に規定さ
れているので、後輪転舵装置や制御回路、サーボ
弁などの制御手段になんらかの故障が生じた場合
でも、後輪の動きが所定の範囲に制限されている
ので全く安全である。

なお、機械的な制限装置は、電気的な制限装置
において発生し易い誤信号による誤作動の問題も
なく、作動が確実である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２
図はその要部拡大平面図、第３図は第２図の部分
を横から見た立面図、第４図は前輪と後輪の転舵
角度の関係を示すグラフである。 主要部分の符号の説明、ステアリング装置……
１０〜１６，３４、後輪転舵装置……２２〜２
６，３２，４０〜４４、制御装置……３０，４６
〜５６、制限装置……６０〜９５、カム部材……
６０。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前輪を転舵するステアリング装置と、該ステ
   アリング装置とは独立し、アクチユエータによつ
   て後輪を転舵する後輪転舵装置と、少なくとも前
   輪の転舵角を検出するセンサの信号が入力され、
   前記後輪が前記前輪に対して所定の関係で転舵さ
   れるように前記アクチユエータの作動を制御する
   制御手段と、を備えた車両の４輪転舵装置におい
   て、 前記後輪転舵装置の作動を制限する制限装置を
   設け、 該制限装置は、所定のカム面を備え所定方向に
   移動可能なカム部材と、該カム部材を前記ステア
   リング装置に機械的に連結し、前記前輪の転舵に
   応じて前記カム部材を所定方向に移動させる連結
   部材と、前記カム部材のカム面に係合し前記カム
   部材の移動に応じてその位置が変化する係合部材
   と、前記後輪転舵装置の作動を前記係合部材に機
   械的に伝達する伝達部材とを含み、 前記制限装置のカム部材、連結部材、係合部材
   及び伝達部材は、前記後輪が前記前輪に対して一
   定の許容範囲を越えて転舵されることを制限し、
   しかも該許容範囲は前記前輪の転舵角に応じて変
   化するように構成されていることを特徴とする車
   両の４輪操舵装置。