JPH077254Y2 - 前後輪操舵車の後輪操舵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、前輪の操舵量に対応した油圧信号を一対の導
管を介して出力する油圧信号出力手段と、前記一対の導
管にそれぞれ接続された一対の油室を有する油圧シリン
ダとを備え、前記油圧シリンダに供給される油圧に応じ
て後輪を操舵する前後輪操舵車の後輪操舵装置に関す
る。

［従来技術］ 従来、この種の装置は、例えば実開昭60−45266号公報
に示されるように、前輪用ラックバーに連結されたピス
トンロッドを有する第１油圧シリンダと、該第１油圧シ
リンダの各油室に一対の導管を介して接続された第２油
圧シリンダとを備え、前輪の操舵に応じて発生される第
１油圧シリンダの各油室内の油圧を油圧信号として第２
油圧シリンダの各油室に供給し、該供給油圧による第２
油圧シリンダのピストンロッドの変位に応じて後輪を操
舵制御して、同後輪を前輪の操舵に連動して操舵するよ
うにしている。

［考案が解決しようとする課題］ しかるに、上記従来の装置においては、第１及び第２油
圧シリンダの各油室は油路を介して密閉されているの
で、油漏れ、導管の変形等により、第１油圧シリンダか
ら第２油圧シリンダに伝達される油圧信号に誤差が生じ
て、後輪が前輪の操舵に連動して精度よく操舵されない
という問題があった。

本考案は上記問題に対処するためになされたもので、そ
の目的は、後輪を前輪の操舵に連動して精度よく操舵制
御する前後輪操舵車の後輪操舵装置を提供するものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案の構成上の特徴は、
前輪操舵装置による前輪の操舵量に対応した油圧信号を
一対の導管を介して出力する油圧信号出力手段と、前記
一対の導管にそれぞれ接続された一対の油室を有する油
圧シリンダとを備え、前記油圧シリンダに供給される油
圧に応じて後輪を前輪に連動して操舵する前後輪操舵車
の後輪操舵装置において、前記油圧信号出力手段を、前
輪の左右方向への各操舵量をそれぞれ油圧信号に変換す
る一対の油圧変換器で構成するとともに、前記各油圧変
換器を、ピストンを液密的かつ摺動可能に収容し同ピス
トンの一方の側にて油室を形成するとともに同油室を前
記一対の導管の一方に接続したシリンダと、前記前輪操
舵装置に接続され前輪の操舵に応じて変位する駆動部材
と、前記ピストンの他方の側にて同ピストンと前記駆動
部材との間に介装され前記駆動部材の変位に応じた力で
同ピストンを前記油室側へ押圧するスプリングと、前記
ピストンと一体的に変位するように設けられ前記油室内
の油圧により前記スプリング側へ押圧されて同油室をリ
ザーバタンクに連通させるとともに前記スプリングの弾
撥力により前記油室側へ押圧され前記連通を禁止するバ
ルブとでそれぞれ構成したことにある。

［考案の作用］ 上記のように構成した本考案においては、前輪操舵装置
によって前輪が操舵されると、その操舵方向に対応した
油圧変換器内において、駆動部材がスプリングの一端を
押圧するので、スプリングは前記押圧力により撓み、そ
の弾撥力により、ピストン及びバルブを油室側へ押圧す
る。これにより、バルブは油室とリザーバタンクとの連
通を禁止するとともに、ピストンは前記押圧方向へ変位
するので、油室内の油圧はスプリングの弾撥力に応じて
高まる。そして、かかる油圧が導管を介して油圧シリン
ダに供給されて、同シリンダが供給油圧に応じて後輪を
操舵するので、後輪はスプリングの弾撥力すなわち駆動
部材の変位に対応した前輪の操舵に従って操舵制御され
る。かかる場合、シリンダ内の油室、油圧シリンダ等に
油漏れがあったり、導管が膨張しても、駆動部材の変位
を弾撥力に変換したスプリングがピストンを更に変位さ
せて油室内の油圧低下を補正するので、油圧シリンダに
は前輪操舵量に対応した油圧が安定して供給される。

また、前輪の前記操舵が解除された場合には、スプリン
グのピストンに対する弾撥力が解除され、同ピストンは
油室内の油圧によりスプリング側へ戻されるとともに、
ピストンと一体的に変位するように組み付けられたバル
ブも油室内の油圧により前記スプリング側へ押圧されて
同油室をリザーバタンクに連通させるので、ピストンが
元へ戻されると同時に、油室内の油もリザーバタンクか
ら補給される。

［考案の効果］ 上記作用説明から明らかなように、本考案によれば、油
漏れがあっても、導管の変形があっても、スプリングの
作用により、油圧シリンダには常に安定した油圧信号が
供給されるので、後輪が前輪に連動して精度よく操舵制
御されるようになる。また、バルブの作用により、前輪
の操舵解除に伴ってシリンダ内の油室に対する油の補給
がなされるので、例えばポンプ等の格別の装置を設ける
必要がなく、当該後輪操舵装置が簡単に構成される。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面を用いて説明すると、第
１図は前記実施例に係る前後輪操舵車の全体を概略的に
示している。この前後輪操舵車は左右前輪FW1,FW2を操
舵する前輪操舵装置Ａと、左右後輪RW1,RW2を左右前輪F
W1,FW2の操舵に連動して操舵する後輪操舵装置Ｂとを備
えている。

前輪操舵装置Ａは軸方向に変位して左右前輪FW1,FW2を
操舵するラックバー11を有する。ラックバー11はピニオ
ンギヤ12及び操舵軸13を介して操舵ハンドル14に接続さ
れるとともに、その両端にて左右タイロッド15a,15b及
び左右ナックルアーム16a,16bを介して左右前輪FW1,FW2
を操舵可能に連結している。

後輪操舵装置Ｂは左右前輪FW1,FW2の操舵量を油圧信号
に変換して出力する一対の油圧変換器20A,20Bを有す
る。これらの油圧変換器20A,20Bはそれぞれ左右対称に
構成され、第２図にその一方（油圧変換器20A）を詳細
に示すように、図示しない車体に固定したシリンダ21を
備えている。シリンダ21内にはピストン22が液密的かつ
摺動可能に収容されており、同ピストン22はシリンダ21
内に油室21a,21bを形成している。油室21aには導管P1
（又は導管P2）の前端が接続され、該導管P1（又は導管
P2）は後方へ延設されている。油室21bには導管P3（又
は導管P4）の一端が接続されており、該導管P3（又は導
管P4）の他端はリザーバタンク23に接続されている。ま
た、油室21a内にはスプリング24が組み込まれており、
同スプリング24はピストン22をシリンダ21の内周段部21
c側に付勢している。

ピストン22には、バルブ25がクリップ26により同ピスト
ン22と一体的に変位するように組み付けられている。バ
ルブ25はバルブホルダ25a及び同ホルダ25aに固定された
バルブ本体25bからなり、第２図にて右方向の変位によ
りバルブ本体25bがピストン22に設けたバルブシート22a
に着座した状態で油室21a,21b間の連通を禁止し、かつ
バルブ本体25bの前記着座が解除された状態で油室21a,2
1b間の連通が許容される。バルブホルダ25aとピストン2
2との間にはスプリング27が介装されており、同スプリ
ング27はバルブ25をクリップ26側に付勢している。

シリンダ21の油室21b内にはスプリング31が収容されて
おり、同スプリング31はその一端にてバルブホルダ25a
に当接するとともに、その他端にてシリンダ21内に摺動
可能に組み込まれたリテーナ32に支持されている。リテ
ーナ32は円筒状部32aを有するとともに、同円筒状部32a
の先端には内側に曲げた係合部32bが形成されており、
同円筒状部32a内には、駆動ロッド33が、基準状態にて
その先端と係合部32bとの間に隙間が設けられるよう
に、侵入している。駆動ロッド33の基部は連結ロッド34
を介してラックバー11の端部に接続されている。

なお、第１図においては、このバルブ25を機能的に等価
な装置により示している。すなわち、ピストン22がスプ
リング31により油室21a側に押圧されると、ピストン22
の外周部（第２図のバルブ本体25bに対応）により油室2
1aと油室21b及びリザーバタンク23との連通が禁止さ
れ、またピストン22が油室21a内の油圧により油室21b側
に押圧されると、前記連通が許容されるようになってい
る。

また、後輪操舵装置Ｂは油圧変換器20A,20Bからの油圧
信号を入力する油圧シリンダ41を備えるとともに、前記
供給油圧を同シリンダ41と協働してピストンロッド41a
の軸方向の変位に変換するスプリング42と、同ロッド41
aの軸方向の変位をリレーロッド43の軸方向の変位に変
換する油圧倣い機構60とを備えている。

リレーロッド43は、第１図及び第３図に示すように、車
体に固定した第１ハウジング44内に軸方向に変位可能に
支持されており、その両端にて左右タイロッド45a,45b
及び左右ナックルアーム46a,46bを介して左右後輪RW1,R
W2を操舵可能に連結している。リレーロッド43の外周上
には中立復帰用のスプリング47が組み付けられており、
同スプリング47の両端はリレーロッド43の外周上に摺動
可能に組み付けた左右リテーナ48a,48bにより支持され
ている。左右リテーナ48a,48bは第１ハウジング44の内
周上に一体的に形成したストッパ部44a,44bにより同ハ
ウジング44に対する外側方向への変位が規制されるとと
もに、リレーロッド43の外周上に固定されたストッパリ
ング43a及びストッパ部材43bにより同ロッド43に対する
外側方向への変位が規制されるようになっている。

油圧シリンダ41は第１ハウジング44に載置した第２ハウ
ジング51内に一体的に形成されている。この油圧シリン
ダ41はピストンロッド41aに固定されたピストン41bによ
り区画された左右油室41c,41dを備えており、各油室41
c,41dは導管P2,P1の後端に接続されている。

スプリング42は油圧シリンダ41の右油室41d内にてピス
トンロッド41aの外周上に組み付けられており、同スプ
リング42の両端はピストンロッド41aの外周上に摺動可
能に組み付けた左右リテーナ52a,52bにより支持されて
いる。左右リテーナ52a,52bは第２ハウジング51の内周
上に一体的に形成したストッパ部51a,51bにより同ハウ
ジング51に対する外側方向への変位が規制されるととも
に、ピストン41bの端面及びピストンロッド41aの外周上
に固定されたストッパリング41eにより同ロッド41aに対
する外側方向への変位が規制されるようになっている。

油圧倣い機構60はスプールバルブ61、パワーシリンダ62
及びレバー63からなり、油圧力を利用してピストンロッ
ド41aの変位に応じてリレーロッド43を軸方向へ変位さ
せるものである。

スプールバルブ61は第２ハウジング内に摺動可能に組み
付けたスリーブ61aと、同スリーブ61a内に摺動可能に組
み付けたスプール61bとからなり、同スリーブ61aはピン
64を介してピストンロッド41aに連結されるとともに、
同スプール61bは連結ロッド65を介してレバー62の中間
部に連結されている。なお、スプール61bとピストンロ
ッド41aとの間にはスプリング66が介装されている。ま
た、このスプールバルブ61には、油圧ポンプ67からの作
動油が導管P5を介して供給される供給ポート61c、リザ
ーバタンク68に作動油を導管P6を介して排出する排出ポ
ート61dと、パワーシリンダ62の左右油室62a,62bに連通
した流入出ポート61e,61fとが設けられている。

パワーシリンダ62は第１ハウジング44内に一体的に形成
され、リレーロッド43に固定したピストン62cにより左
右油室62a,62bに区画されている。

レバー63は連結ロッド65に設けた孔65aを貫通するよう
に設けられ、その中間部にて連結ロッド65に傾動かつ摺
動可能に係合している。また、レバー63の上端は支持ロ
ッド71により第２ハウジング51に対して図示左右方向に
揺動可能に支持されており、その下端はピストン62cに
形成した環状溝62c1内に摺動可能に嵌合している。な
お、支持ロッド71は電動モータ72により図示左右方向に
移動するようになっているが、本考案には直接関係しな
いので、詳しい説明を省略する。

上記のように構成した実施例の動作を説明する。操舵ハ
ンドル14が左方向に回動されると、該回動は操舵軸13及
びピニオン12を介してラックバー11へ伝達され、同バー
11が右方向へ変位して左右前輪FW1,FW2が左方向へ操舵
される。

かかるラックバー11の右方向への変位により、連結ロッ
ド34,34を介して駆動ロッド33,33がそれぞれ右方向へ変
位する。かかる場合、両駆動ロッド33,33の変位が少な
ければ、両油圧変換器20A,20Bにおいては、両駆動ロッ
ド33,33がリテーナ32,32の円筒状部32a,32a内を摺動す
るのみであり、ピストン22,,22はスプリング24,24によ
り押圧されとともに、バルブ25はスプリング27,27によ
り押圧されて、第２図の状態にあるので油室21a,21bの
油圧は大気圧に保たれる。これにより、導管P1,P2を介
して油圧シリンダ41の両油室41c,41dに供給される油圧
も大気圧となり、ピストンロッド41aはスプリング42に
より基準状態に保たれ、油圧倣い機構60及びスプリング
47により、左右後輪RW1,RW2は中立状態に保たれる。そ
の結果、第４図に示すように、左右前輪FW1,FW2の操舵
量が少ない場合には、左右後輪RW1,RW2は操舵されな
い。

一方、操舵ハンドル14がさらに左方向へ回動されて左右
前輪FW1,FW2の操舵角が増加すると、駆動ロッド33,33は
さらに右方向へ変位して、油圧変換器20A側の駆動ロッ
ド33の先端がリテーナ32の係合部32bに当接し、同ロッ
ド33がリテーナ32を変位させて、スプリング31が撓み始
める。なお、油圧変換器20B側においては、前述の場合
と同じである。この油圧変換器20Aにおけるスプリング3
1の撓みにより、同スプリング31の弾撥力がスプリング2
7の弾撥力より大きくなると、バルブ本体25bがバルブホ
ルダ25aと共に右方向へ変位してピストン22に設けたバ
ルブシート22aに着座するので、油室21aの油室21bを介
したリザーバタンク23への連通が禁止される。その後、
駆動ロッド33がさらに右に変位してスプリング31の弾撥
力が高まると、ピストン22はバルブ25と共にスプリング
24の弾撥力に抗して右方向へ変位するので、油室21aの
油圧が上昇する。そして、油室21a内の油圧がスプリン
グ31の弾撥力からスプリング24の弾撥力を差し引いた値
にほぼ等しくなるまで、ピストン22が右方向へ変位する
ので、油室21a内の油圧はスプリング31の弾撥力に対応
した値、すなわち駆動ロッド33の変位量に対応したもの
となる。

このようにして形成された油圧信号は導管P1を介して油
圧シリンダ41の右油室41dに供給される。一方、導管P2
を介して油圧変換器20Bの油室21aに連通した油圧シリン
ダ41の左油室41c内の油圧は大気圧に保たれているの
で、同シリンダ41はピストンロッド41aを左方向へ変位
させる。かかる場合、スプリング42が撓んで前記油圧力
に対抗し、ピストンロッド41aは同油圧力とスプリング4
2の付勢力とが釣り合う位置まで変位するので、前記油
圧信号がピストンロッド41aの変位量に変換されること
になる。

このピストンロッド41aの変位により、スプールバルブ6
1のスリーブ61aも左方向へ変位するので、スプールバル
ブ61は油圧ポンプ67から供給ポート61cに供給される作
動油を流入出ポート61fを介してパワーシリンダ62の右
油室62bに供給するとともに、同シリンダ62の左油室62a
内の作動油を流入出ポート61e及び排出ポート61dを介し
てリザーバタンク68に排出するように作用し、パワーシ
リンダ62はリレーロッド43を左方向へ変位させる。一
方、このリレーロッド43の変位により、レバー63は上端
を中心にして時計方向に揺動して、連結ロッド65を介し
てスプール61bを左方向へ変位させ、これらのスプール
バルブ61、パワーシリンダ62及びレバー63からなる油圧
倣い機構60は常にスリーブ61aとスプール61bとの変位差
をなくすように作用するので、リレーロッド43は前記ピ
ストンロッド41aの変位量に対応した変位量だけスプリ
ング47に抗して左方向へ変位する。そして、このリレー
ロッド47の変位は左右タイロッド45a,45b及び左右ナッ
クルアーム46a,46bを介して左右後輪RW1,RW2に伝達さ
れ、同後輪RW1,RW2は右方向すなわち左右前輪FW1,FW2に
対して逆相に前記リレーロッド43の変位量に対応した操
舵量だけ操舵される。このようにして左右後輪RW1,RW2
が操舵される結果、同後輪RW1,RW2の左右前輪FW1,FW2の
操舵に対する操舵特性は第４図に示すようになる。

一方、かかる左右後輪RW1,RW2の操舵制御状態にて、油
圧変換器20Aにおける油室21a内の作動油がピストン22又
はバルブ25を介して油室21b内に漏れ入ったり、導管P1
が膨張したり、油圧シリンダ41の右油室41d内の作動油
が左油室41cに漏れ入ったりした場合、油室21a内の作動
油圧は下降傾向を示すが、かかる場合には、スプリング
31がピストン22をさらに右方向に押圧し同油室21a内の
作動油圧を一定に保つように作用する。これにより、前
記作動油圧に応じて操舵制御されている左右後輪RW1,RW
2は、左右前輪FW1,FW2の操舵に応じて常に精度よく操舵
制御される。

また、前述の状態から、操舵ハンドル14が中立状態に戻
されて左右前輪FW1,FW2が中立状態に戻される場合に
は、ラックバー11の中立状態への復帰すなわち左方向へ
の変位に伴い、油圧変換機構20Aにおいて、駆動ロッド3
3が左方向へ変位してリテーナ32に対する押圧力を解除
する。これにより、バルブ25は油室21a内の油圧力及び
スプリング27の弾撥力により左方向へクリップ26の位置
まで変位するので、バルブ本体25bがバルブシート22aか
ら離れ、油室21aは油室21bを介してリザーバタンク23に
連通して同油室21a内の油圧は大気圧に戻る。また、こ
のとき、ピストン22も前記油室21a内の油圧力及びスプ
リング24の弾撥力により左方向へシリンダ21の段部21c
まで変位する。そして、かかる動作においては、油室21
a内の作動油の過不足分はバルブ25を介してリザーバタ
ンク23との間で補われる。

一方、このようにして油室21aの油圧が大気圧に戻され
ると、油圧シリンダ41の左右油室41c,41d内の両作動油
圧も大気圧に戻り、ピストンロッド41aはスプリング42
により基準位置に復帰する。その結果、前記油圧倣い機
構60及びスプリング47の作用により、リレーロッド43も
中立位置に復帰して、左右後輪RW1,RW2は中立状態に復
帰する。

また、前述の場合とは逆に、操舵ハンドル14が右方向に
回動されて左右前輪FW1,FW2が右方向に操舵された場合
には、ラックバー11の左方向の変位により、油圧変換器
20Bが前記油圧変換器20Aのように動作する。これによ
り、油圧シリンダ41、油圧倣い機構60、リレーロッド43
等は前述の場合と逆方向に動作して、左右後輪RW1,RW2
は左方向に操舵、すなわち、この場合も、第４図に示す
ような特性で左右前輪FW1,FW2に対して逆相に操舵され
る。

なお、上述したように、油圧変換器20A,20Bを第１図の
機能図のように構成した場合にも、スプリング31の弾撥
力及び油室21a内の油圧力によりピストン22がシリンダ2
1内を摺動すると、ピストン22の側部外周上の弁作用に
より油室21aとリザーバタンク23との連通が第２図の油
圧変換器20Aと同様に制御される。これにより、上記第
２図の油圧変換器20Aのように、バルブ25をピストン22
と独立して設けるようにしなくても、同変換器20Aを上
記第１図の機能図のように構成してもよいことは明らか
である。

また、上記実施例においては、左右前輪FW1,FW2の操舵
量が少ないときには左右後輪RW1,RW2を操舵しないよう
に不感帯を設けるとともに、左右前輪FW1,FW2の操舵量
が多くなると左右後輪RW1,RW2を同前輪FW1,FW2に対して
逆相に操舵するようにしたが、前記不感帯をなくして左
右前輪FW1,FW2の操舵量に比例して左右後輪RW1,RW2を操
舵するようにしてもよい。かかる場合、左右前輪FW1,FW
2の中立状態にて駆動ロッド33,33の先端をリテーナ32,3
2の係合部32b,32bに当接させておくようにすればよい。

さらに、上記実施例の油圧変換器20A,20Bを利用して、
左右後輪RW1,RW2を左右前輪FW1,FW2に対して同相に操舵
するようにしてもよい。かかる場合、上記実施例とは逆
に、油圧変換器20Aの油室21aを油圧シリンダ41の左油室
41cに接続し、かつ油圧変換器20Bの油室21aを油圧シリ
ンダ41の右油室41dに接続するようにすればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す後輪操舵装置を備えた
前後輪操舵車の全体概略図、第２図は第１図の油圧変換
器の詳細例を示す断面図、第３図は第１図のリレーロッ
ド、油圧シリンダ、油圧倣い機構等の詳細例を示す断面
図、第４図は当該前後輪操舵車の後輪操舵特性を示すグ
ラフである。 符号の説明 Ａ……前輪操舵装置、Ｂ……後輪操舵装置、FW1,FW2…
…前輪、RW1,RW2……後輪、P1〜P6……導管、11……ラ
ックバー、14……操舵ハンドル、20A,20B……油圧変換
器、21……シリンダ、21a,21b……油室、22……ピスト
ン、23……リザーバタンク、24,27,31,42……スプリン
グ、25……バルブ、32……リテーナ、33……駆動ロッ
ド、41……油圧シリンダ、43……リレーロッド、60……
油圧倣い機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪操舵装置による前輪の操舵量に対応し
   た油圧信号を一対の導管を介して出力する油圧信号出力
   手段と、前記一対の導管にそれぞれ接続された一対の油
   室を有する油圧シリンダとを備え、前記油圧シリンダに
   供給される油圧に応じて後輪を前輪に連動して操舵する
   前後輪操舵車の後輪操舵装置において、 前記油圧信号出力手段を、前輪の左右方向への各操舵量
   をそれぞれ油圧信号に変換する一対の油圧変換器で構成
   するとともに、 前記各油圧変換器を、 ピストンを液密的かつ摺動可能に収容し同ピストンの一
   方の側にて油室を形成するとともに同油室を前記一対の
   導管の一方に接続したシリンダと、 前記前輪操舵装置に接続され前輪の操舵に応じて変位す
   る駆動部材と、 前記ピストンの他方の側にて同ピストンと前記駆動部材
   との間に介装され前記駆動部材の変位に応じた力で同ピ
   ストンを前記油室側へ押圧するスプリングと、 前記ピストンと一体的に変位するように設けられ前記油
   室内の油圧により前記スプリング側へ押圧されて同油室
   をリザーバタンクに連通させるとともに前記スプリング
   の弾撥力により前記油室側へ押圧され前記連通を禁止す
   るバルブと でそれぞれ構成したことを特徴とする前後輪操舵車の後
   輪操舵装置。