JPH0796389B2 - 前後輪操舵車の後輪操舵装置 - Google Patents

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連動し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） この種の装置に関する第１の従来技術としては、例えば
実開昭61−66065号公報に示されるように、前輪の操舵
に伴う前輪操舵機構内の変位を後方へ伝達するケーブル
と、左右後輪を操舵可能に連結するリレーロッドを駆動
するためのパワーシリンダと、前記ケーブル及びリレー
ロッドに接続された弁部材を有しパワーシリンダとによ
り油圧倣い機構を構成する油圧制御バルブとを備え、前
輪の操舵量が大きいとき該操舵に伴う前輪操舵機構内の
変位をケーブルを介して油圧制御バルブの弁部材に伝達
し、油圧制御バルブとパワーシリンダとの協働によりリ
レーロッドを駆動して後輪を逆相に操舵するとともに、
前輪の操舵量が小さいとき前輪操舵機構内の前記変位を
ケーブルへ伝達しないようにして後輪が操舵されないよ
うにしたものがある。

また、第２の従来技術としては、例えば特開昭60−2595
71号公報に示されるように、前輪操舵角、車速等の車両
の走行状態を検出する各種センサと、同センサに接続さ
れた電気制御回路と、同制御回路により駆動制御される
電動モータと、同モータにより駆動制御される油圧制御
バルブと、同バルブにより給排の制御される作動油に応
じて左右後輪を操舵可能に連結したリレーロッドを駆動
するパワーシリンダとを備え、前記各種センサにより検
出される車両の走行状態に応じて後輪の操舵を制御する
ようにしたものもある。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、上記第１の従来技術にあっては、前輪の操舵
量が小さいときには後輪が操舵されないので、前輪が大
きく操舵されることのない高速走行中には後輪の操舵制
御は全くなされない。一般的に、この種の前後輪操舵車
においては、低速走行時における前輪の大舵角操舵に対
しては後輪を前輪と逆相に大きく操舵して車両の旋回半
径を小さくし、また高速走行時における前輪の小舵角操
舵に対しては後輪を前輪と同相に小さく操舵しかつ該同
相操舵量を前輪操舵角、車速等の車両の走行状態に応じ
て制御して車両の走行安全性を良好にすることがよく知
られており、上記従来の装置においても高速走行中にお
ける後輪の操舵制御をすることは好ましいことである。

また、第２の従来技術にあっては、後輪の操舵を低速走
行時にも高速走行時にも自由に制御できるが、かかる場
合には、前輪操舵機構と後輪操舵装置とが機械的に全く
分離されていて各種センサ等の異常時には後輪が前輪と
は無関係に大舵角に操舵される可能性があるという問題
がある。また、かかる問題を防止するためには、該セン
サ等の異常を厳格に感知しかつ該感知時には後輪の操舵
制御をただちに停止させればよいが、前記厳格な異常感
知のために後輪の全ての操舵制御が頻繁に停止され、当
該前後輪操舵車における後輪操舵機能が充分に発揮され
なくなるという問題もある。

本発明は上記第１及び第２の従来技術における各問題を
解決することを課題とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明は、左右後輪を操舵
可能に連結するとともに軸方向の変位に応じて該後輪を
操舵するリレーロッドと、前記リレーロッドを軸方向に
駆動するパワーシリンダと、ハウジングに対して変位可
能に組み付けられた一対の弁部材からなり該一対の弁部
材のうちのいずれか一方が前記リレーロッドに接続され
るとともに該一対の弁部材間の相対的変位に応じて前記
パワーシリンダに対する作動油の給排を制御し該パワー
シリンダとにより油圧倣い機構を構成する油圧制御バル
ブと、前輪を操舵する前輪操舵機構に前端にて接続され
前輪の操舵に伴う同機構内の変位を機械的に後方に伝達
する非伸縮性の可撓性部材よりなる連結部材と、前記連
結部材の後端にて接続されたカム部材及び一端にて該カ
ム部材のカム面に係合するとともに他端にて前記油圧制
御バルブの一対の弁部材のうちのいずれか一方の弁部材
に接続された駆動ロッドからなり前記連結部材を介して
伝達された変位が大きいとき左右後輪を前輪に対して逆
相に操舵するように前記駆動ロッドに接続した一方の弁
部材を該変位に応じて前記ハウジングに対して変位させ
かつ前記連結部材を介して伝達された変位が小さいとき
同駆動ロッドに接続した一方の弁部材を前記ハウジング
に対して変位させないようにした第１の駆動機構と、前
記ハウジングに組み付けられた電動モータと、前記電動
モータの回転に応じて前記油圧制御バルブの一対の弁部
材のうちの前記駆動ロッドに接続された弁部材とは異な
る他方の弁部材を小さな範囲内で前記ハウジングに対し
て変位させる第２の駆動機構とにより前後輪操舵車の後
輪操舵装置を構成したことにある。

（発明の作用） 上記のように構成した本発明においては、前輪が操舵さ
れると、該操舵に伴う前輪操舵機構内の変位は非伸縮性
の可撓性部材よりなる連結部材（例えばケーブル、チェ
ーン、多数のジョイントで多数の連結子を順次連結した
連結部材等）を介して第１の駆動機構に伝達される。か
かる場合、第１の駆動機構は、前記伝達される変位が大
きいとき左右後輪を前輪に対して逆相に操舵するように
前記油圧制御バルブのいずれか一方の弁部材を該変位に
応じてハウジングに対して変位させ、かつ前記伝達され
る変位が小さいとき前記一方の弁部材をハウジングに対
して変位させないので、前記伝達される変位が大きいと
きにのみ、油圧制御バルブはパワーシリンダとの協働に
よりリレーロッドを該伝達変位に応じて軸方向に駆動し
て、後輪を前輪と逆相に操舵する。

また、油圧制御バルブを構成する他方の弁部材もハウジ
ングに対して変位可能に組付けられるとともに、同ハウ
ジングに組付けられた電動モータは第２の駆動機構と協
働して前記他方の弁部材をその回転に応じて小さな範囲
内でハウジングに対して変位させることができるので、
前記連結部材を介して伝達される変位が小さくて前記一
方の弁部材をハウジングに対して変位させないようにし
ている場合には、後輪は電動モータにより操舵制御され
る。

（発明の効果） 上記作用説明からも理解できるように、本発明によれ
ば、前輪の操舵量が大きい場合には連結部材を介して伝
達される変位に応じて後輪を前輪と逆相に操舵し、かつ
同操舵量が小さい場合には電動モータにより後輪を自由
に操舵できるので、低速走行時にも高速走行時にも後輪
の操舵制御が可能となって当該車両の低速走行時におけ
る旋回性能及び高速走行時における走行安定性をともに
良好にできる。また、かかる後輪の操舵制御において
は、第２の駆動機構が小さな範囲内でのみ後輪を操舵
し、かつ第１の駆動機構は連結部材を介して機械的に前
輪操舵機構に連結されているので、後輪が前輪の操舵と
は無関係に大舵角に操舵されることがなくなり、当該車
両のフェールセーフ機能が充実するとともに、各種セン
サ等の異常により電動モータにより後輪の操舵が禁止さ
れても、連結部材を介した第１の駆動機構による後輪の
逆相大舵角操舵は可能であるので、全ての後輪操舵制御
が停止されることはなく、当該車両の後輪操舵機能の一
部を発揮させることができる。

また、本発明によれば、油圧制御バルブをハウジングに
対して変位可能な一対の弁部材で構成し、一方の弁部材
を第１の駆動機構によりハウジングに対して変位させか
つ他方の弁部材を第２の駆動機構によりハウジングに対
して変位させるように構成するとともに、電動モータを
前記ハウジングに組み付けるようにしたので、当該後輪
操舵装置をコンパクトに構成することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明すると、第
３図は本発明に係る前後輪操舵車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FW1,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、その両端に固定したラックエンド11a,11
bに揺動可能に接続された左右タイロッド15a,15b及び同
タイロッド15a,15bに回転可能に接続された左右ナック
ルアーム16a,16bを介して左右前輪FW1,FW2を連結してい
る。操舵軸13の中間には四方弁からなる制御バルブ17が
組付けられ、同バルブ17は操舵軸13に作用する操舵トル
クに応じて油圧ポンプ18から導管P1を介したパワーシリ
ンダ21への作用油の供給及び同シリンダ21から導管P2を
介したリザーバ22への作動油の排出を制御する。油圧ポ
ンプ18はエンジン23により駆動されるようになってい
る。パワーシリンダ21はラックバー11に固定したピスト
ン21aにより区画された左右油室21b,21cを有し、各油室
21b,21cに対する作動油の給排に応じてラックバー11を
軸方向に駆動する。

後輪操舵装置Ｂは、第１図乃至第３図に示すように、軸
方向に変位して左右後輪RW1,RW2を操舵するリレーロッ
ド24を有する。リレーロッド24は第１ハウジング25に軸
方向に変位可能に支持されており、その両端にて上記前
輪操舵装置Ａの場合と同様左右タイロッド26a,26b及び
左右ナックルアーム27a,27bを介して左右後輪RW1,RW2を
連結している。

第１ハウジング25内にはリレーロッド24を駆動するため
のパワーシリンダ28が形成されている。このパワーシリ
ンダ28はリレーロッド24に固定したピストン28aにより
区画された左右油室28b,28cを有し、各油室28b,28cに対
する作動油の給排に応じてリレーロッド24を軸方向に変
位させる。

第１ハウジング25に載置された第２ハウジング31内に
は、パワーシリンダ28とともに油圧倣い機構を構成する
スプールバルブ32が設けられている。このスプールバル
ブ32は第２ハウジング31内に軸方向に摺動可能に収容さ
れた弁部材としてのバルブスリーブ32aと同スリーブ32a
内に軸方向に摺動可能に収容された弁部材としてのバル
ブスプール32bとからなり、バルブスリーブ32aとバルブ
スプール32bとの相対的変位に応じてパワーシリンダ28
に対する作動油の給排を制御するとともに、バルブスリ
ーブ32aにて連結部材33、レバー34及びピストン28aを介
してリレーロッド24に連結されている。連結部材33はそ
の基部にてバルブスリーブ32aに嵌着され、その先端部
に形成した筒部33aにてレバー34を貫通させるとともに
同筒部33aの内周面にてレバー34の中間部に形成した球
状凸部34aの外周面を当接させている。レバー34は、そ
の上端にて第２ハウジング31に軸方向に変位可能に支持
されたシャフト35にピン35aを介して揺動可能に接続さ
れ、その下端にてピストン28aの側部中央に形成した環
状溝28a1に嵌合している。

また、スプールバルブ32は、前記作動油の給排制御のた
めに、供給ポート32c、排出ポート32d及び流入出ポート
32d,32eを備えている。供給ポート32cは導管P3を介して
エンジン23により駆動される油圧ポンプ36に接続され、
排出ポート32dは導管P4を介してリザーバ22に接続され
ている。流入出ポート32e,32fは導管P5,P6を介してパワ
ーシリンダ28の左右油室28b,28cにそれぞれ接続されて
いる。

スプールバルブ32のバルブスプール32bは駆動ロッド37
及びカム部材38からなる第１の駆動機構により軸方向に
駆動されるようになっている。駆動ロッド37は第２ハウ
ジング31に軸方向に変位可能に支持されるとともに、そ
の一端にてピン41によりバルブスプール32bに接続さ
れ、その他端にてカム部材38に形成したカム溝38aにピ
ン42及びボールベヤリング43a,43bを介して係合してい
る。また、駆動ロッド37の中間部には、駆動ロッド37の
外周上に摺動可能に組付けられた一対のリテーナ44a,44
bと、駆動ロッド37を貫通させるとともに圧縮された状
態で両端にてリテーナ44a,44bにより支持されたスプリ
ング45と、駆動ロッド37に固定されてリテーナ44a,44b
の同ロッド37に対する外側方向への変位を禁止する一対
のストッパリング46a,46bと、第１ハウジング31に固定
されてリテーナ44a,44bの同ハウジング31に対する外側
方向への変位を禁止する一対のストッパ部材47a,47bと
からなり、駆動ロッド37を中立位置に付勢する中立付勢
機構が組付けられている。

カム部材38は円盤上に形成され、その中心に固定した円
柱上の軸48にてボールベヤリング51a,51bを介して第１
ハウジング31に回転可能に支持されている。このカム部
材38には上面から下面に貫通したほぼ渦巻き状のカム溝
38aが形成されており、カム部材38はカム溝38aに前記他
端を係合させた駆動ロッド37をその回転に応じて軸方向
に駆動する。この場合、カム溝38aの形状は、カム部材3
8の基準回転位置（第３図の状態）からの回転量が小さ
い範囲内では駆動ロッド37を中立位置に保ち、かつ該回
転量が大きいとき同ロッド37を回転量に応じて変位させ
るようになっている。

また、カム部材38の側部外周上には一対の切欠き52a,52
bが形成されるとともに、上下一対の溝53a,53bが形成さ
れている。これらの切欠き52a,52bにはケーブル54,55の
後端に固定したピン54a,55aがそれぞれ嵌め込まれると
ともに、溝53a,53bにはケーブル54,55がそれぞれ巻きつ
けられ、該ケーブル54,55は第２ハウジング31に形成し
た一対の孔31a,31bからそれぞれ外部に延出されてい
る。これらのケーブル54,55は左右前輪FW1,FW2の操舵に
連動してカム部材38を回動させるもので、適宜箇所にて
車体に支持されて車両前方に延設され、それらの各前端
端は前輪操舵装置Ａのラックエンド11a,11bに接続され
ている。

また、第２ハウジング31には、同ハウジング31に組付け
られた電動モータ56により駆動されてスプールバルブ32
のバルブスリーブ32aを駆動する第２の駆動機構が組付
けられている。第２の駆動機構はレバー34の上端を接続
した前記シャフト35と、ナット部材57とにより構成され
ている。シャフト35は第２ハウジング31に形成した孔31
cに回転不能かつ所定の小さな範囲内で進退可能に組付
けられ、その基部に形成した雄ねじ35bによりナット部
材57の内周上に形成した雌ねじ57aに螺合している。ナ
ット部材57は電動モータ56の回転軸56aに連結されて同
軸56aの回転に応じて回転するもので、このナット部材5
7の外周上には雄ねじ57bが形成されており、同ねじ57b
は第２ハウジング31に設けた前記孔31cの内周上に形成
した雌ねじ31dに螺合している。この場合、雄ねじ35b
（雌ねじ57a）のリードと雄ねじ57b（雌ねじ31d）のリ
ードとを異ならせてあり、ナッド部材57を回転させるこ
とによりシャフト35を回転させずに進退させるようにな
っている。

また、後輪操舵装置Ｂはリレーロッド24を中立位置に復
帰させる中立復帰機構を備えている。この中立復帰機構
は、上述した駆動ロッド37の中立復帰機構と同様に、リ
レーロッド24に摺動可能に組付けた一対のリテーナ61a,
61bと、両リテーナ61a,61bにより支持されたスプリング
62と、リレーロッド24に形成した段部からなるストッパ
部24a及び同ロッド24に固定したストッパリング63と、
第１ハウジング25に固定したストッパ部材64及び同ハウ
ジング25に形成した段部からなるストッパ部25aとによ
り構成されて、リレーロッド24を中立位置に付勢してい
る。

さらに、後輪操舵装置Ｂは電気制御装置B1を有する。こ
の電気制御装置B1は各種センサにより検出した車両の走
行状態に応じて電動モータ56を駆動制御することにより
左右後輪RW1,RW2を操舵制御するもので、車両の走行状
態としての前輪操舵角δｆ、車速Ｖ及びヨーレートＹを
それぞれ検出する前輪操舵角センサ71、車速センサ72及
びヨーレートセンサ73を備えるとともに、フィードバッ
ク制御のために後輪操舵角δｒを検出する後輪操舵角セ
ンサ74を備えている。これらの各センサ71〜74はマイク
ロコンピュータ等により構成される後輪操舵角制御回路
75に接続されており、同制御回路75は、車速Ｖが当該車
両の高速走行状態に対応した所定値以上のとき、前輪操
舵角センサ71、車速センサ72及びヨーレートセンサ73に
より検出された前輪操舵角δｆ、車速Ｖ及びヨーレート
Ｙに基き目標後輪操舵角δｒ＊を計算するとともに、該
目標後輪操舵角δｒ＊と後輪操舵角センサ74により検出
された後輪操舵角δｒとの差に対応した差信号を駆動回
路76に出力する。駆動回路76は前記差信号に対応した駆
動信号を電動モータ56に出力し、左右後輪RW1,RW2の操
舵角が目標後輪操舵角δｒ＊になるように同モータ56の
回転を前記差信号に応じて駆動制御する。かかる場合、
目標後輪操舵角δｒ＊は、例えば下記演算の実行により
計算される。

δｒ＊＝K₁（Ｖ）・δｆ＋K₂（Ｖ）・Ｙ なお、舵角比係数K₁（Ｖ）,K₂（Ｖ）は、第４図に示す
ように、車速Ｖの変化に応じて変化するとともに左右後
輪RW1,RW2を左右前輪FW1,FW2に対して同相に操舵するよ
うに設定された変数であって、後輪操舵角制御回路75内
にテーブルの形で記憶されている。

上記のように構成した実施例の動作を説明する。まず、
当該車両が停止中又は低速走行中にある場合について説
明すると、かかる場合においては電気制御装置B1は電動
モータ56の回転を制御しておらず、シャフト35は中立状
態に保たれているので、バルブスリーブ32aは基準位置
にある。今、操舵ハンドル14が中立位置に保たれていれ
ば、ラックバー11は中立状態にあって左右前輪FW1,FW2
も中立状態にある。かかる状態では、ケーブル54,55に
は引張力は作用しないので、カム部材38も基準回転位置
にあって、駆動ロッド37はカム部材38により中立位置に
設定され、バルブスペール32bも基準位置にある。その
結果、バルブスリーブ32aとバルブスプール32bとの間に
は相対的変位がなく、油圧ポンプ36からスプールバルブ
32の供給ポート32cに供給される作動油は排出ポート32d
からリザーバ22に環流するのみでパワーシリンダ28には
供給されないので、パワーシリンダ28は中立復帰機構を
構成するスプリング62の付勢力とともにリレーロッド24
を中立位置に保ち、左右後輪RW1,RW2も中立状態に維持
される。

かかる状態で、操舵ハンドル14が右方向に回動される
と、該操舵ハンドル14の回動は操舵軸13及びピニオン12
を介してラックバー11に伝達され、同バー11は第３図に
て右方向に変位する。このラックバー11の右方向の変位
は左右タイロッド15a,15b及び左右ナックルアーム16a,1
6bを介して左右前輪FW1,FW2に伝達され、同前輪FW1,FW2
は右方向に操舵される。また、かかる左右前輪FW1,FW2
の操舵においては、制御バルブ17が、操舵軸13に作用す
る操舵トルクに応じて、油圧ポンプ18からの作動油をパ
ワーシリンダ21の左油室21bに供給するとともに、同シ
リンダ21の右油室21c内の作動油をリザーバ22へ排出す
るので、パワーシリンダ21はラックバー11を第１図にて
右方向に押圧することにより前記左右前輪FW1,FW2の操
舵を助勢する。

一方、前記ラックバー11の右方向の変位はラックエンド
11bを介してケーブル55に伝達され、同ケーブル55はカ
ム部材38を第２図にて反時計方向に回動させる。かかる
場合、ラックバー11の前記変位が小さくてカム部材38の
回転量も小さければ、ピン42がカム溝38a内を摺動して
もカム溝38aの形状により駆動ロッド37は中立位置に保
たれるので、上述した場合と同様、左右後輪RW1,RW2は
中立状態に維持される。これにより、第５図に示すよう
に、左右前輪FW1,FW2の操舵量が小さい状態では、左右
後輪RW1,RW2は操舵されることはない。

そして、かかる状態から左右前輪FW1,FW2がさらに右方
向に操舵されてカム部材38がさらに第２図にて反時計方
向に回転すると、ピン42はカム溝38a内を摺動してカム
部材38の中心部に向かって移動するので、駆動ロッド37
は第１図及び第２図にて右方向に変位する。この駆動ロ
ッド37の右方向の変位により、バルブスプール32bはバ
ルブスリーブ32aに対して第１図及び第２図にて右方向
に変位し、油圧ポンプ36から供給ポート32cに供給され
る作動油は流入出ポート32e及び導管P5を介してパワー
シリンダ28の左油室28bに供給されるとともに、同シリ
ンダ28の右油室28c内の作動油は導管P6、流入出ポート3
2f及び排出ポート32dを介してリザーバ22に排出される
ようになる。

その結果、パワーシリンダ28のピストン28aはリレーロ
ッド24を第１図にて右方向に押圧し、同ロッド24が同方
向に変位する。このリレーロッド24の変位は左右タイロ
ッド26a,26b及び左右ナックルアーム27a,27bを介して左
右後輪RW1,RW2に伝達され、同後輪RW1,RW2は左方向すな
わち左右前輪FW1,FW2に対して逆相に操舵される。

一方、前記リレーロッド24の変位により、レバー34の下
端部はピストン28aに形成した環状溝28a1の内側壁によ
り第１図にて右方向に押圧され、同レバー34はピン35a
回りに第１図にて反時計方向に揺動する。このレバー34
の揺動により、連結部材33が第１図の右方向に変位し、
この連結部材33の変位に伴いスプールバルブ32のバルブ
スリーブ32aも右方向に変位する。そして、バルブスリ
ーブ32aの前記変位により、同スリーブ32aとバルブスプ
ール32bとの相対的変位がなくなると、スプールバルブ3
2はパワーシリンダ32に対する前記作動油の給排を停止
する。これにより、パワーシリンダ28はリレーロッド24
の前記押圧を解除してリレーロッド24の変位を停止させ
るので、左右後輪RW1,RW2の前記操舵も停止する。この
ようなバルブスプール32bに倣ったリレーロッド24の変
位により、左右後輪RW1,RW2は、第５図に示すように、
左右前輪FW1,FW2の操舵量に比例して同前輪FW1,FW2に対
して逆相に操舵される。

かかる操舵ハンドル１の右方向への回動状態において、
同ハンドル14の回動操作が解除され又は逆に左方向に回
動されて同ハンドル14が中立状態に復帰すると、左右前
輪FW1,FW2が中立状態に復帰するとともに、ラックバー1
1の前記右方向の変位によりケーブル55に付与されてい
た前記引張力も解除される。この引張力の解除により、
駆動ロッド37は、中立復帰機構内のスプリング45の付勢
力により、カム部材38の第２図にて時計方向の回転を伴
いながら左方向に変位して中立状態に復帰し、この復帰
に伴いバルブスプール32bが第１図及び第２図にて左方
向に変位して基準位置に設定される。かかる場合には、
バルブスリーブ32aとバルブスプール32bとの相対的変位
は上記場合とは逆になり、倣いバルブとしてのスプール
バルブ32はリレーロッド24を第１図にて左方向に変位さ
せて同ロッド24を中立位置に復帰させるようにパワーシ
リンダ28に対する作動油の給排を制御するので、同シリ
ンダ28はリレーロッド24を中立位置に復帰させ、左右後
輪RW1,RW2が上述した中立状態に復帰する。なお、バル
ブスリーブ32aもリレーロッド24の前記復帰により基準
位置に復帰する。

さらに、操舵ハンドル14が中立状態から左方向に回動さ
れると、左右前輪FW1,FW2は前輪操舵装置Ａの上述した
作用と同様にして左方向に操舵される。このとき、ラッ
クバー11は操舵ハンドル14の前記左方向への回動により
第３図の左方向へ変位し、ケーブル54に引張力が付与さ
れる。この引張力の付与により、カム部材38は第２図に
て時計方向に回転する。そして、かかる場合も、左右前
輪FW1,FW2の操舵量が小さくてカム部材38の回転量が小
さければ駆動ロッド37は中立位置に設定されているが、
左右前輪FW1,FW2の操舵量が大きくカム部材38の回転量
が大きいときには駆動ロッド37は上記とは逆に基準位置
から第１及び第２図にて左方向に変位する。そして、こ
のように駆動ロッド37が左方向変位すれば、バルブスプ
ール32bは第１図及び第２図の左方向に変位するので、
スプールバルブ32が上記左右前輪FW1,FW2の右方向への
操舵の場合とは逆に作用して、左右後輪RW1,RW2は、パ
ワーシリンダ28、リレーロッド24、左右タイロッド26a,
26b,左右ナックルアーム27a,27b、レバー34及び連結部
材33との協働により、上記場合と逆方向へ操舵制御され
る。その結果、かかる場合も、左右後輪RW1,RW2は、第
５図に示すように、左右前輪FW1,FW2の操舵量の小さな
範囲内では中立状態に保たれ、左右前輪FW1,FW2の操舵
量が大きいときその操舵量に比例して同前輪FW1,FW2に
対して逆相に操舵される。

なお、かかる操舵ハンドル14の左方向への回動状態にお
いて、同ハンドル14の回動操作が解除され又は逆に右方
向に回動されて同ハンドル14が中立状態に復帰した場合
には、上述したようにして左右前輪FW1,FW2及び左右後
輪RW1,RW2は中立状態に復帰する。

次に、当該車両が高速走行状態にあって、左右前輪FW1,
FW2を比較的小さな舵角に操舵する場合について説明す
る。操舵ハンドル11が小さく回動された場合には、上述
のように駆動ロッド37は中立状態に保たれるので、バル
ブスプール32bは基準位置にある。一方、電気制御装置B
1は電動モータ56の回転を制御し始める。

かかる場合、後輪操舵角制御回路75は前輪操舵角センサ
71、車速センサ72及びヨーレートセンサ73によりそれぞ
れ検出された前輪操舵角δｆ、車速Ｖ及びヨーレートＹ
に基づき上記式により定義された目標後輪操舵角δｒ＊
を計算するとともに、この目標後輪操舵角δｒ＊から後
輪操舵角センサ74により検出された後輪操舵角δｒを減
算した差信号を駆動回路76に供給し、駆動回路76が電動
モータ56の回転を制御して、同モータ56が回転軸56aを
介してナット部材57を回動させる。かかる場合、ナット
部材57は第２ハウジング31に回転不能かつ進退可能に支
持されているとともに、同部材57の雄ねじ57b（第２ハ
ウジング31の31d）のリードとシャフト35の雄ねじ35b
（ナット部材57の雌ねじ57a）のリードとを異ならせて
あるので、シャフト35は電動モータ56の前記回転に応じ
て第１図にて左右方向に変位する。

今、シャフト35が電動モータ56の回転により第１図にて
右方向に変位したとすると、最初、レバー34は下端を中
心に第１図にて時計方向に揺動し、連結部材33を介して
バルブスリーブ32aが右方向に駆動される。これによ
り、スプールバルブ32は油圧ポンプ36から供給ポート32
cに供給される作動油を流入出ポート32f及び導管P6を介
してパワーシリンダ28の右油室28cに供給するととも
に、同シリンダ28の左油室28b内の作動油を導管P5、流
入出ポート32e及び排出ポート32dを介してリザーバ22に
排出するようになる。その結果、パワーシリンダ28のピ
ストン28aはリレーロッド24を第１図にて左方向に押圧
し、同ロッド24が同方向に変位する。このリレーロッド
24の変位は左右タイロッド26a,26b及び左右ナックルア
ーム27a,27bを介して左右後輪RW1,RW2に伝達され、同後
輪RW1,RW2は右方向に操舵される。

一方、リレーロッド24の前記左方向の変位に伴って、レ
バー34の下端はピストン28aに形成した環状溝28a1の内
側壁により第１図にて左方向に押圧され、同レバー34は
上端を中心に時計方向に揺動する。これにより、今度
は、バルブスリーブ32aが第１図にて左方向に変位して
基準位置に復帰すると、スプールバルブ32は前記作動油
の給排を停止するので、リレーロッド24の前記左方向へ
の変位が停止する。これにより、電動モータ56の回転制
御によるシャフト35の変位量に応じて左右後輪RW1,RW2
の前記右方向への操舵量が決定される。

また、逆に、シャフト35が電動モータ56の回転により第
１図にて左方向に変位したとすると、最初、レバー34は
下端を中心に第１図にて反時計方向に揺動し、連結部材
33を介してバルブスリーブ32aが左方向に駆動される。
これにより、バルブスリーブ32aとバルブスプール32bと
の間には上記とは逆の相対的変化が生じ、油圧ポンプ36
からの作動油はパワーシリンダ28の左油室28bに供給さ
れるとももに、同シリンダ28の右油室28c内の作動油は
リザーバ22に排出されるようになるので、リレーロッド
24はパワーシリンダ28により第１図にて右方向に押圧さ
れ、左右後輪RW1,RW2は左方向に操舵される。一方、リ
レーロッド24の前記右方向の変位により、レバー34は上
端を中心に第１図にて反時計方向に揺動するので、今度
は、バルブスリーブ32aが第１図にて右方向に変位して
基準位置に復帰してリレーロッド24の前記右方向への変
位が停止する。これにより、電動モータ56の回転制御に
よるシャフト35の変位量に応じて左右後輪RW1,RW2の前
記左方向への操舵量が決定される。

このようにシャフト35を第１図にて右方向に変位させれ
ば左右後輪RW1,RW2はその変位量に応じて右方向に操舵
され、かつ同シャフト35を第１図にて左方向に変位させ
れば同後輪RW1,RW2はその変位量に応じて左方向に操舵
されるので、前輪操舵角センサ71により検出された前輪
操舵角δｆが左右前輪FW1,FW2の右操舵を表していると
き後輪操舵角制御回路75及び駆動回路76がシャフト35を
右方向に変位させるように電動モータ56の回転を制御
し、かつ同センサ71により検出された前輪操舵角δｆが
同前輪FW1,FW2の左操舵を表しているとき同制御回路75
及び同駆動回路76がシャフト35を左方向に変位させるよ
うに同モータ56の回転を制御すれば、左右後輪RW1,RW2
は車速Ｖ及びヨーレートＹに応じて左右前輪FW1,FW2と
同相の目標後輪操舵角δｒ＊に操舵制御される。これに
より、当該車両が高速走行中であって左右前輪FW1,FW2
の操舵角が小さな領域では、左右後輪RW1,RW2は、第６
図のハッチングの部分を除く実線又は２点鎖線で示すよ
うに、左右前輪FW1,FW2に対して同相小舵角に車速Ｖ、
ヨーレートＹ等の車両の走行状態に応じて操舵制御され
る。なお、本件実施例では、車両の走行状態を車速Ｖ及
びヨーレートＹに基づき検出するようにしたが、同走行
状態として横加速度、路面の状況等を考慮するようにし
てもよい。

以上の説明からも理解できる通り、上記実施例によれ
ば、当該車両が低速走行中にあって左右前輪FW1,FW2の
操舵量が大きい場合にはケーブル54,55、カム部材38及
び駆動ロッド37によるスプールバルブ32の制御によって
左右後輪RW1,RW2を左右前輪FW1,FW2に対して逆相大舵角
に操舵制御し、当該車両が高速走行中にあって左右後輪
RW1,RW2の操舵量が小さい場合には電気制御装置B1、電
動モータ56、ナット部材57、シャフト35及びレバー34に
よるスプールバルバ32の制御によって左右後輪RW1,RW2
を左右後輪FW1,FW2に対して同相小舵角に操舵制御する
ようにしたので、当該車両の低速走行時における旋回性
能及び高速走行時における走行安定性をともに良好にで
きる。

また、高速走行中の左右後輪RW1,RW2の操舵制御におい
ては、シャフト35の変位が小さな範囲に制限されて同後
輪RW1,RW2の操舵量も小さな範囲内に制限されるので、
各種センサ71〜74等の電気制御装置B1に異常が発生して
も、左右後輪RW1,RW2が大舵角に操舵されることがなく
なり、当該車両のフェールセーフ機能が充実する。ま
た、前記電気制御装置B1の異常により左右後輪RW1,RW2
の操舵制御が禁止されても、上記低速走行時における逆
相大舵角操舵は可能であるので、かかる異常時にも当該
前後輪操舵車の一部の機能を発揮できる。

また、低速走行中の左右後輪RW1,RW2の操舵制御におい
ても、駆動ロッド37はスプリング45を含む中立復帰機構
により中立位置に付勢されているので、ケーブル54,55
の切断等の故障が生じても、左右後輪RW1,RW2は中立状
態に維持され、当該車両のフェールセーフ機能が充実す
る。また、かかる低速走行時における操舵制御が禁止さ
れても、上記高速走行時における同相小舵角操舵は可能
であるので、かかる異常時にも当該前後輪操舵車の一部
の機能を発揮できる。

さらに、上記実施例によれば、スプールバルブ32を低速
走行時における操舵制御にも高速走行時における操舵制
御にも利用し、かかる両制御に利用する駆動ロッド37、
カム部材38、電動モータ56等を全て第２ハウジング31に
組付けるようにしたので、後輪操舵装置Ｂをコンパクト
に構成することができる。

変形例 なお、上記実施例では、前輪操舵装置Ａ内のラックバー
11の変位をケーブル54,55を用いて後輪操舵装置Ｂ内の
カム部材38に伝達するようにしたが、該ケーブル54,55
の代わりに、チェーン、多数のジョイントを順次連結し
た連結部材等の非伸縮性かつ可撓性を有するものであっ
て、前記変位伝達が可能でありかつ車両の前部から後部
へ延設するのに簡単で車両搭載性の良好なものを用いて
もよい。また、かかる変位伝達においては、左右後輪RW
1,RW2は逆相大舵角に操舵され、多少の伝達誤差が許容
されるので、前記連結部材には多少の誤差を含んでもよ
い。

また、上記実施例においては、ケーブル54,55、カム部
材38及び駆動ロッド37によりバルブスプール32bを駆動
制御し、かつ電動モータ56、シャフト35及びレバー34に
よりバルブスリーブ32aを駆動制御するようにしたが、
該バルブスリーブ32aとバルブスプール32bとは可逆的な
ものであるので、ケーブル54,55等によりバルブスリー
ブ32aを駆動制御し、かつ電動モータ56等によりバルブ
スプール32bを駆動制御するようにしてもよい。さら
に、リレーロッド24に連動して変位するスプールバルブ
32の弁部材として、バルブスプール32bを採用してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る後輪操舵装置の縦断端
面図、第２図は第１図のII−II線に沿って見た端面図、
第３図は第１図及び第２図の後輪操舵装置を備えた前後
輪操舵車の全体概略図、第４図は後輪の操舵特性を決定
するための係数の車速に対する変化特性図、第５図及び
第６図は第３図の前後輪操舵車の後輪の操舵特性図であ
る。 符号の説明 Ａ……前輪操舵装置、Ｂ……後輪操舵装置、B1……電気
制御装置、FW1,FW2……前輪、RW1,RW2……後輪、11……
ラックバー、11a,11b……ラックエンド、14……操舵ハ
ンドル、24……リレーロッド、25,31……ハウジング、2
8……パワーシリンダ、32……スプールバルブ、32a……
バルブスリーブ、32b……バルブスプール、33……連結
部材、34……レバー、35……シャフト、37……駆動ロッ
ド、38……カム部材、54,55……ケーブル、56……電動
モータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 113:00 137:00 (56)参考文献 特開 昭60−185674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−202163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−92983（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−89172（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−161262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132471（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−155169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−92982（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−66877（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−130978（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右後輪を操舵可能に連結するとともに軸
   方向の変位に応じて該後輪を操舵するリレーロッドと、
   前記リレーロッドを軸方向に駆動するパワーシリンダ
   と、ハウジングに対して変位可能に組み付けられた一対
   の弁部材からなり該一対の弁部材のうちのいずれか一方
   が前記リレーロッドに接続されるとともに該一対の弁部
   材間の相対的変位に応じて前記パワーシリンダに対する
   作動油の給排を制御し該パワーシリンダとにより油圧倣
   い機構を構成する油圧制御バルブと、前輪を操舵する前
   輪操舵機構に前端にて接続され前輪の操舵に伴う同機構
   内の変位を機械的に後方に伝達する非伸縮性の可撓性部
   材よりなる連結部材と、前記連結部材の後端にて接続さ
   れたカム部材及び一端にて該カム部材のカム面に係合す
   るとともに他端にて前記油圧制御バルブの一対の弁部材
   のうちのいずれか一方の弁部材に接続された駆動ロッド
   からなり前記連結部材を介して伝達された変位が大きい
   とき左右後輪を前輪に対して逆相に操舵するように前記
   駆動ロッドに接続した一方の弁部材を該変位に応じて前
   記ハウジングに対して変位させかつ前記連結部材を介し
   て伝達された変位が小さいとき同駆動ロッドに接続した
   一方の弁部材を前記ハウジングに対して変位させないよ
   うにした第１の駆動機構と、前記ハウジングに組み付け
   られた電動モータと、前記電動モータの回転に応じて前
   記油圧制御バルブの一対の弁部材のうちの前記駆動ロッ
   ドに接続された弁部材とは異なる他方の弁部材を小さな
   範囲内で前記ハウジングに対して変位させる第２の駆動
   機構とを備えたことを特徴とする前後輪操舵車の後輪操
   舵装置。