JPH0522631B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の４輪操舵装置に関し、更に詳
細には前輪の操舵に追従して後輪をも操舵するよ
うにした静圧式の４輪操舵装置に関する。

（従来技術） 従来から、車両における前輪の操舵に追従して
後輪を操舵することにより、例えば操舵角の小さ
い高車速域では前輪と後輪を同位相にして走行安
定性を向上させるとともに、操舵角の大きい低車
速域では後輪の前輪に対する転舵比をできるだけ
小さくし、好ましくは逆位相にして小回り性を向
上させるようにすることは知られている。また、
車庫入れや縦列駐車、幅寄せなどをする場合に
は、前輪と後輪とを同位相にすることが、これら
の運転操作が簡便となり好ましいことも知られて
いる。

そこで、従来、このような車両の４輪操舵装置
として、特開昭55−15301号公報に示されている
ように、前輪と後輪とをリレーロツド等のリンク
機構を用いて連結して、前後輪を同時に操舵する
ようにしたリンク式のものが提供されている。

しかしながら、この形式のものでは、前輪と後
輪とを連結するためのリンク機構が、車体フロア
下面に前後方向に配置されることになるため、レ
イアウト上の制約が多く、また車体フロアのトン
ネル部が大きなものとなつて居住性等を低下を招
く。しかも、リンク機構による連結構造であるた
め、前輪と後輪の間の転舵比の自由度が小さいと
ともに、後輪に対して大きな操舵力が発生せず、
かつストロークや力の効率が悪く、操作性に劣る
ものであつた。

更に、上記のようなリンク機構による場合に
は、前輪転舵角と後輪転舵角の間の転舵比は通常
固定であり、車両の走行状態などに応じて転舵比
を変化させることはできず、例えば操舵輪の操舵
角つまり前輪転舵角の小さいときと大きいときと
での転舵比を変えて、小操舵角領域での走行安定
性と大操舵角領域での小回り性との両立を得るな
どの要求を満たし得ないものであつた。尚、上記
リンク機構においても制御機構等を設けることに
よつて、上記転舵比を可変にすることは可能であ
るが、そうすると装置の機構、構造が極めて複雑
でかつ大がかりなものとなり、作動安定性や信頼
性に欠け、またコスト面でも不利である。

（発明の目的） 本発明は、簡単な構造で前輪転舵角と後輪転舵
角との転舵比を可変とすることにより、車両の走
行状態に応じた転舵比を得ることのできる車両の
４輪操舵装置を提供することを目的とするもので
ある。

（発明の構成） 本発明に係る車両の４輪操舵装置は、前輪操舵
系に連動して容積変化するフロントシリンダと、
後輪を操舵するリヤシリンダとを備え、フロント
シリンダとリヤシリンダとは液密状に連通される
ことで静圧式油圧配管として構成され、前輪の操
舵に追従して後輪が操舵されるようにした車両の
４輪操舵装置であつて、前輪操舵系の操舵速度に
応じて前輪と後輪の間の転舵比が可変となるよう
に、静圧式油圧配管中に絞りと絞りによる油圧上
昇分を吸収する油圧吸収手段とからなる転舵比可
変機構が設けられていることを特徴とする。

（発明の効果） 上記構成の本発明の車両の４輪操舵装置におい
ては、前輪操舵系に連動して容積変化するフロン
トシリンダの容積変化をリヤシリンダに伝えて後
輪を操舵する静圧式の４輪操舵システムとしたこ
とにより、車体フロア下面の前後方向には油圧配
管を配置するだけですむので、リンク式のものと
比べてレイアウトの自由度が著しく増すととも
に、居住性等を損なうこともない。しかも、前後
輪の転舵比はシリンダ径比を変えることによつて
その変更が容易であり、転舵比の自由度が大であ
るとともに、シリンダ径比の調整によつて後輪に
対して大きな操舵力を発生させることができ、ま
たストロークや力の効率が高く、精度も高いもの
となる。更に、静圧式であるので、動圧式とした
場合に比べて信頼性が高いとともに、エネルギー
ロスが少なくてすむなど、操作性、信頼性、精度
性等の諸性能に優れた４輪操舵装置を提供するこ
とができる。

更にまた、本発明においては、前輪操舵系の操
舵速度に応じて転舵比を可変にする転舵比可変機
構を設けたので、車両の運転状態に応じたより望
ましい操縦性能を得ることができる。

（実施例） 以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい
実施例による車両の４輪操舵装置について説明す
る。

第１図は、本発明の第１の実施例による車両の
４輪操舵装置の全体概略構成図であり、この第１
図において、符号１は左右の前輪２Ｌ，２Ｒを操
舵する前輪操舵系を示す。この前輪操舵系１は、
操舵されるステアリングホイール３と、このステ
アリングホイール３の操舵力を車幅方向すなわち
左右方向の往復移動に変換して伝達するピニオン
４ａおよびラツク４ｂと、このラツク４ｂの各端
に基端が連結された左右のタイロツド５Ｌ，５Ｒ
と、一端が各タイロツド５Ｌ，５Ｒの先端に、他
端が左右の前輪２Ｌ，２Ｒにそれぞれ連結された
ナツクルアーム６Ｌ，６Ｒとからなり、ステアリ
ングホイール３の操舵に応じて左右の前輪２Ｌ，
２Ｒを左右に操舵するようになつている。

上記前輪操舵系１のラツク４ｂには、フロント
シリンダ７が設けられている。このフロントシリ
ンダ７は、車体に固定され、車幅方向に延びるシ
リンダケース７ａと、上記ラツク４ｂの一体に設
けられ、該シリンダケース７ａ内に摺動自在に嵌
合されたピストン７ｂと、このピストン７ｂによ
つて区画された左室７ｃおよび右室７ｄとを備
え、前輪操舵系１のラツク４ｂに連動して上記ピ
ストン７ｂが車幅方向（左右方向）に動くことに
よつて左室７ｃおよび右室７ｂが容積変化するよ
うに構成されている。

一方、符号８Ｌ，８Ｒは、車体前後方向に延
び、左右の後輪９Ｌ，９Ｒを回転自在に支持する
ホイール支持部材であつて、各ホイール支持部材
８Ｌ，８Ｒの前後端には、車幅方向に延びる前後
２本のラテラルリンク１０Ｌ，１０Ｒおよび１１
Ｌ，１１Ｒがそれぞれ連結されている。前側の左
右のラテラルリンク１０Ｌ，１０Ｒは、その内端
においてリンク状の連結部材１２によつて連結さ
れている。各後側ラテラルリンク１１Ｌ，１１Ｒ
の内端は、プツシユまたはボールシヨイント１３
を介して車体に支持されている。この構造によ
り、前側ラテラルリンク１０Ｌ，１０Ｒの車幅方
向すなわち左右方向の動きに伴なつて後側ラテラ
ルリンク１１のホイール支持部材８との連結部を
支店として左右の後輪９Ｌ，９Ｒを操舵可能に支
持している。

上記連結部材１２には、リヤシリンダ１４が設
けられている。このリヤシリンダ１４は車体に固
定されたシリンダケース１４ａと、連結部材１２
に一体に設けられ、上記シリンダケース１４ａ内
に摺動自在に嵌合されたピストン１４ｂと、この
ピストン１４ｂによつて区画された左室１４ｃお
よび右室１４ｄとを備えている。上記左右室１４
ｃ，１４ｄには、各々左右対称にリターンスプリ
ング１４ｅが縮装されていて、このリターンスプ
リング１４ｅの一端はシリンダケース１４ａの各
端面に当接し、他端には押圧板１４ｆが取り付け
られている。各押圧板１４ｆは、上記連結部材１
２に一体的に設けられた環状の係合片１４ｇに係
合可能で、かつシリンダケース１４ｈに規制され
るようになつている。以下の構成において、連結
部材１２つまりピストン１４ｂを、左右のリター
ンスプリング１４ｅのセツト荷重P₁により中立
位置に押圧保持しながら、ピストン１４ｂの左右
の働きに伴なつて連結部材１２を左右方向に往復
動させ、左右の前側ラテラルリンク１０Ｌ，１０
Ｒを介して左右の後輪９Ｌ，９Ｒを操舵するよう
になつている。

上記フロントシリンダ７とリヤシリンダ１４の
間には、該２本のシリンダ７，１４の各室７ｃ，
７ｄおよび１４ｃ，１４ｄを適宜連通させるオイ
ル通路１５および１６が設けられている。これら
のオイル通路１５，１６の間には、順位置と逆位
置の２位置を取ることのできる切換弁１７が設け
られている。この切換弁１７は、その順位置時に
はフロントシリンダ７とリヤシリンダ１４の左室
７ｃ，１４ｃ同士および右室７ｄ，１４ｄ同士を
連通させる一方、逆位置時には、逆にフロントシ
リンダ７の左室７ｃとリヤシリンダ１４の右室１
４ｄ、フロントシリンダ７の右室７ｄとリヤシリ
ンダ１４の左室１４ｃをそれぞれ連通させるよう
になつている。この構成により、前輪２Ｌ，２Ｒ
の操舵に伴なうフロントシリンダ７の左右室７
ｃ，７ｄの容積変化をリヤシリンダ１４の左右室
１４ｃ，１４ｄに伝えて、前輪２Ｌ，２Ｒの操舵
に追従して後輪９Ｌ，９Ｒを前輪に対し高車速時
には同位相方向に転舵して走行安定性を良好なも
のとし、一方低車速時には逆位相方向に転舵する
ようにして操舵性を良好なものとするようになつ
ている。

上記オイル通路１５，１６には、更に絞り１
８，１９、およびこれらよりフロントシリンダ側
に設けられた油圧吸収手段としてのアキユームレ
ータ２０，２１が設けられている。上記絞り１
８，１９は、ステアリングホイール３が急激に切
られ、すなわち回転させられたときに、フロント
シリンダ７から排出されたオイルが急激にリヤシ
リンダ１４内に供給されないようにするためのも
のであり、アキユームレータ２０，２１は、上記
絞り１８，１９によるオイルの圧力上昇分を吸収
するためのものである。

すなわち、上記絞り１８，１９は、高車速時に
おいてステアリングホイール３が急激に切られた
場合には後輪が同位相方向へ急激に転舵するのを
妨げて、高車速時における操舵性を良好なものと
し緊急回避を可能とする一方、低車速時において
ステアリングホイール３が急激に切られた場合に
は、後輪が逆位相方向に急激に転舵するのを妨げ
て、低車速時における操舵性を低下させ、これに
よつてスピンが生じるのを防止している。

次に第２図以降を参照して本発明の第２の実施
例による４輪操舵装置について説明する。なおこ
の第２の実施例のうち上記第１の実施例と同一の
構成であつてよい部材、要素すなわち前輪操舵系
１、ホイール支持部材８Ｌ，８Ｒ、ラテラルリン
ク１０，１０Ｒ，１１Ｌ，１１Ｒ、連結部材１
２、リヤシリンダ１４およびその他の部材、要素
については、第１図に付した符号を付してその説
明を省略する。

ラテラルリンク１１Ｌ，１１Ｒは、その内端に
おいてリンク状の連結部材４１によつて連結され
ており、この連結部材４１にはリヤシリンダ４２
が設けられている。このリヤシリンダ４２、すな
わち後側のリヤシリンダ４２は、リヤシリンダ１
４すなわち前側のリヤシリンダ１４と構成が同一
であつてよいので同一の添字を付してその構成の
詳細な説明を省略する。上記前側のリヤシリンダ
１４の左室１４ｃと右室１４ｄにはオイル通路４
３，４４が、後側のリヤシリンダ４２の左室４２
ｃと４２ｄにはオイル通路４５，４６がそれぞれ
接続されている。上記絞り１８，１９は、このオ
イル通路４３，４４に設けられている。

フロントシリンダ７の左室７ｃに接続されたオ
イル通路１５と上記オイル通路４３および４５と
の間には分流弁４７が、フロントシリンダ７の右
室７ｄに接続されたオイル通路１６と上記オイル
通路４４および４６との間には分流弁４８がそれ
ぞれ油圧吸収手段として設けられている。分流弁
４７は、上記通路１５を通路４３と４５の間で切
換えるために作用し、一方分流弁４８は、通路１
６を通路４４と４６の間で切換えるために作用す
る。上記分流弁４７と４８の構造は同一あるいは
対称であるので、以下分流弁４８のみを説明し、
分流弁４７については符号に分流弁４８と同一の
添字を付してその説明を省略する。

分流弁４８は、整列して配された２つの円筒状
ケース４８ａ，４８ｂを有している。ケース４８
ａのほぼ中央部に通路１６が連通しており、この
ケース４８ａの左端近傍に通路４４が、また右端
近傍に通路４６がそれぞれ連通されている。この
ケース４８ａの内部にはボール４８ｃが嵌合して
おり、このボール４８ｃによりケース４８ａの内
部は左室４８ｄと右室４８ｅに区画されている。
上記ケース４８ｂ内には、ピストン４８ｆが摺動
自在に嵌合されている。このピス４８ｆのケース
４８ａ側の端面にはピストンロツド４８ｇが設け
られており、このピストンロツド４８ｇは、ケー
ス４８ｂを貫通し、ケース４８ａ内まで延びてい
る。ケース４８ｂのピストン４８ｆのピストンロ
ツド４８ｇが設けられている側の室には、スプリ
ング４８ｈが縮装されており、このスプリング４
８ｈによつてセツト荷重P₂でもつて、ピストン
４８ｆひいてはピストンロツド４８ｇは、ケース
４８ａから離れる方向に付勢されており、通常状
態すなわち所定以上の圧力がかかつていない状態
において、ケース４８ａから最も離れなた位置
（以下最右端位置と称す）に位置付けられている。
このセツト荷重P₂は、後に説明する目的のため
セツト荷重P₁より大きく設定されている。ケー
ス４８ａの左室４８ｄ内にはスプリング４８ｉが
縮装されており、このスプリング４８ｉは、ボー
ル４８ｃをピストンロツド４８ｇの方向に付勢
し、該ボール４８ｃをロツド４８ｇの先端に押し
付けている。上記ピストンロツド４８ｇの長さ
は、該ロツド４８ｇが上記最右端位置にあると
き、ボール４８ｃを図に示すように通路１６より
わずかにケース４８ｂ側の位置に位置付けること
ができるような長さに設定されている。ボール４
８ｃは、この位置に位置付けられているとき、通
路１６を左室４８ｄを介して通路４４に連通する
ようになつている。

また、第２図から明瞭なように、ケース４８ａ
の左室４８ｄは、通路４８ｊを介してケース４８
ｂのスプリングが設けられていない側の室すなわ
ち右室のその端部において連通しており、一方ケ
ース４８ａの右室４８ｅは、通路４８ｋを介して
ケース４８ｂのスプリング４８ｈが設けられてい
る側の室すなわち左室にそのほぼ中央部において
連通している。

次に、以上の構造の４輪操舵装置の作動を、左
右の前輪２Ｌ，２Ｒを左方向に操舵する場合を右
輪のみについて説明する。

右の前輪2Rを左方向に操舵する場合には、前
輪操舵系１のステアリングホイール３を図に示す
ように反時計方向に回転させればよい。このよう
にステアリングホイール３が反時計方向に回転さ
せられると、ピニオン４ａが同方向に回転させら
れ、よつてラツク４ｂが右方に移動させられて、
右の前輪２Ｒは左方に操舵される。

このように前輪２Ｒが左方に操舵された場合に
は、上記前輪操舵系１のラツク４ｂの右方への移
動に伴ないフロントシリンダ７のピストン７ｂも
右方へ移動し、これにより該フロントシリンダ７
の右室７ｄの容積が減少してその油圧が上昇す
る。この油圧の上昇は、通路１６，４４を介して
前側のリヤシリンダ１４の右室１４ｄに伝えられ
る。その圧力によりピストン１４ｂが該リターン
スプリング１４ｅの作用に抗して左方向に移動し
て右室１４ｄの容積が増大する。これにより連結
部材１２も左方に移動し、ラテラルリンク１０Ｒ
を介して右の後輪９Ｒが第３図に実線Ａで示され
ているような一定の前輪転舵角θ_Fと後輪転舵角θ_R
との比すなわち転舵角θ_F／θ_Rで左方向に操舵され
る。

ステアリングホイール３を更に左方に操舵し、
前輪転舵角θ_Fが所定値以上になつて、フロントシ
リンダ７の右室７ｄの油圧が分流弁４８のスプリ
ング４８ｈのセツト荷重P₂以上となると、この
油圧の作用によりケース４８ｂ内のピストン４８
ｆは、スプリング４８ｈの作用に抗して左方に移
動する。このピストン４８ｆの左方への移動の伴
ない、ピストンロツド４８ｇも左方に移動し、こ
れによつてケース４８ａ内のボール４８ｃを左方
に移動させ、通路１６を室４８ｅを介して通路４
６に連通させる。その結果、フロントシリンダ７
の右室７ｄ内の圧力が、後側のリヤシリンダ４２
の右室４２ｄに導入されて、ピストン４２ｂを左
室４２ｃのスプリング４２ｅの作用に抗して左方
に移動させる。このようにピストン４２ｂが左方
に移動すると、これに伴ない連結部材４１および
ラテラルリンク１０Ｒも左方に移動し、これによ
つて今度は後輪９Ｒは右方向に操舵される。

これと同時に、フロントシリンダ７の右室７ｄ
の圧力は、通路４８ｋを介してケース４８ｂのス
プリング４８ｈが設けられた室すなわち左室に導
びかれて、ピストン４８ｆを今度は右方に押す。
すると、ボール４８ｃが再び右方位置に移動し、
通路１６を通路４４に連通させ、これによつて後
輪９Ｒを再び左方に転舵させる。以上を繰り返え
すことにより、後輪９Ｒは、第３図に破線Ｂで示
すような実線Ａで示された転舵比とは異なつた減
少した転舵比で転舵される。よつて、後輪９Ｌ，
９Ｒは、前輪２Ｌ，２Ｒに対し、第３図に示され
ているような折れ点を有する転舵比特性で同位相
に操舵される。

なお、前輪２Ｌ，２Ｒを右方向に操舵する場合
も同様にして、後輪９Ｌ，９Ｒは、前輪２Ｌ，２
Ｒの操舵に追従して第３図に示すような転舵比特
性で右方向同位相で操舵される。

以上、ステアリングホイール３を通常の速度で
切つた場合について説明したが、次に該ホイール
３を急激に切つた場合には、上記絞り１９の作用
により通路４４の絞り１９よりフロントシリンダ
７側の部分の圧力が速くスプリング４８ｈのセツ
ト荷重p₂以上となり、このため早い時期に分流弁
４８の切換えが生じる。従つて、ホイール３が急
激に切られた場合には、第３図に鎖線Ｃで示され
ているような転舵比で後輪が転舵されることにな
り、これによつてこの第２の実施例も上記第１の
実施例とほぼ同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例による４輪操
舵装置の全体概略図、第２図は、本発明の第２の
実施例による４輪操舵装置の全体概略図、第３図
は、上記第２の実施例によつて得られる転舵比特
性を示すグラフである。 １……前輪操舵系、２Ｌ，２Ｒ……前輪、３…
…ステアリングホイール、７……フロントシリン
ダ、９Ｌ，９Ｒ……後輪、１４……リヤシリン
ダ、１８，１９……絞り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前輪操舵系に連動して容積変化するフロント
   シリンダと、後輪を操舵するリヤシリンダとを備
   え、前記フロントシリンダとリヤシリンダとは液
   密状に連通されることで静圧式油圧配管として構
   成され、前輪の操舵に追従して後輪が操舵される
   ようにした車両の４輪操舵装置であつて、前記前
   輪操舵系の操舵速度に応じて前輪と後輪の間の転
   舵比が可変となるように、前記静圧式油圧配管中
   に絞りと絞りによる油圧上昇分を吸収する油圧吸
   収手段とからなる転舵比可変機構が設けられてい
   ることを特徴とする車両の４輪操舵装置。